焊接机器人再制造中结构光传感器的标定 被引量：6

1

作者 殷子强 张广军 +1 位作者 高洪明 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期57-60,共4页

在基于焊接机器人的柔性再制造平台中,对零件破损部位的三维测量是获取再制造模型的关键步骤.文中提出了一种结构光传感器系统的快速标定方法,对柔性再制造线结构光三维扫描测量系统进行了标定.标定过程中首先采用平面靶标法标定出CCD... 在基于焊接机器人的柔性再制造平台中,对零件破损部位的三维测量是获取再制造模型的关键步骤.文中提出了一种结构光传感器系统的快速标定方法,对柔性再制造线结构光三维扫描测量系统进行了标定.标定过程中首先采用平面靶标法标定出CCD摄像机线性模型的内外参数,然后通过靶标上的结构光条纹的像求解出光平面方程,确定结构光光平面与摄像机的位置关系.在标定出结构光测量系统的各个参数后,即可以求得零件破损部位特征点的三维坐标,从而获得破损零件的再制造模型.该方法标定过程简单,精度较高,易于实现现场标定. 展开更多

关键词 焊接机器人 再制造 结构光 标定

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基于运动的手眼系统结构光参数标定 被引量：8

2

作者 徐德 王麟琨 谭民 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1101-1105,1113,共6页

提出了一种用于机器人手眼系统的线形结构光标定方法。该方法是通过机器人的运动,利用摄像机小孔模型、激光结构光平面和目标平面约束,构造出含有激光结构光平面参数的线性方程组,求解得到激光平面参数的两个参数。利用目标平面上的激... 提出了一种用于机器人手眼系统的线形结构光标定方法。该方法是通过机器人的运动,利用摄像机小孔模型、激光结构光平面和目标平面约束,构造出含有激光结构光平面参数的线性方程组,求解得到激光平面参数的两个参数。利用目标平面上的激光束长度约束,求解第3个参数。实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 标定 结构光 手眼系统 机器人

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结构光视觉测量机器人的标定 被引量：14

3

作者 李爱国 马孜 王文标 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期663-667,共5页

构建了由线结构光测头和机器人组成的视觉测量系统.利用齐次坐标变换的方法建立了测量系统的数学模型.针对数学模型中的手眼关系,使用半径已知的球体,采用定点变位姿的方法,进行粗略的估计.考虑到机器人的绝对精度较低,将定点信息和尺... 构建了由线结构光测头和机器人组成的视觉测量系统.利用齐次坐标变换的方法建立了测量系统的数学模型.针对数学模型中的手眼关系,使用半径已知的球体,采用定点变位姿的方法,进行粗略的估计.考虑到机器人的绝对精度较低,将定点信息和尺度信息作为优化条件,对计算机器人的运动学参数和手眼关系做进一步寻优.实验表明文中的方法能够有效提高测量机器人的重复精度. 展开更多

关键词 结构光视觉 运动学标定 手眼标定

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基于机器人系统的线结构光视觉传感器标定新方法 被引量：6

4

作者 林娜 马孜 +1 位作者 胡英 赵骥 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第9期101-103,共3页

在总结了已有线结构光视觉传感器标定方法的基础上,提出了一种应用机器人系统对线结构光视觉传感器进行标定的新方法。借助于一维光平面对准特殊设计的圆阵列平面标靶,实现对标定特征点的获取,不需要额外对光平面进行标定。在此基础上,... 在总结了已有线结构光视觉传感器标定方法的基础上,提出了一种应用机器人系统对线结构光视觉传感器进行标定的新方法。借助于一维光平面对准特殊设计的圆阵列平面标靶,实现对标定特征点的获取,不需要额外对光平面进行标定。在此基础上,还提出以线性化的两步标定方法来求解传感器模型参数,完成了线结构光视觉传感器的标定。该方法操作简单、效率高。实验结果证明:该方法切实可行,测量精度优于0.06mm。 展开更多

关键词 线结构光传感器 标定 机器人 特征点

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结构光内参数和机器人手眼关系的同时标定 被引量：3

5

作者 解则晓 牟楠 +1 位作者 迟书凯 陈文柱 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1142-1148,共7页

为实现对复杂工件的快速在线测量,构建了基于结构光的机器人视觉测量系统,提出一种该系统中结构光测头内参数和手眼关系同时标定的方法。标定时,在机器人工作空间内固定一个平面靶标作为参考物,精确控制机器人末端带动结构光测头做平移... 为实现对复杂工件的快速在线测量,构建了基于结构光的机器人视觉测量系统,提出一种该系统中结构光测头内参数和手眼关系同时标定的方法。标定时,在机器人工作空间内固定一个平面靶标作为参考物,精确控制机器人末端带动结构光测头做平移运动和变位姿运动,获取不同位姿下的靶标图像。通过平移运动,同时标定结构光测头内参数和手眼关系中的旋转矩阵;通过变位姿运动,同时标定摄像机内参数和手眼关系中的平移向量。考虑到旋转矩阵和平移向量分离标定会存在误差累积,采用非线性优化方法对手眼关系做进一步优化。对标准球及工件进行扫描测量实验,实验结果表明该标定方法简单高效,能保证测量系统具有较高的测量精度,适用于工业现场。 展开更多

关键词 结构光测头 内参数 手眼关系 标定 机器人

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结构光非接触式TCF标定方法研究 被引量：7

6

作者 王宪伦 陈壮 崔玉霞 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期135-140,共6页

针对机器人工具坐标系(TCF)标定结果的准确性问题,采用基于结构光的非接触式TCF标定方法对自制串联机器人的TCF进行标定研究及实验。介绍了标定过程中涉及的相关坐标系、标定原理及结构光视觉成像系统,详细推导了TCF标定算法;阐述了TCF... 针对机器人工具坐标系(TCF)标定结果的准确性问题,采用基于结构光的非接触式TCF标定方法对自制串联机器人的TCF进行标定研究及实验。介绍了标定过程中涉及的相关坐标系、标定原理及结构光视觉成像系统,详细推导了TCF标定算法;阐述了TCF标定实验步骤,以Kinova Mico2机器人为研究对象,通过在工具上粘贴"十"字标记,并约束"十"字标记的中心与激光投影点重合后的点在图像中的像素坐标值相同,经过多次定位约束后求取平均值作为标定结果。研究结果表明,基于结构光的非接触式TCF标定方法对工具坐标系的标定结果较为稳定,数据的准确性满足生产的需要。 展开更多

关键词 TCF标定 结构光 坐标系 机器人

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移动机器人结构光视觉 被引量：2

7

作者 李秀智 张广军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z4期383-388,共6页

提出并实现了一种用于移动机器人实时自主导航系统的结构光视觉传感器。详细介绍了该视觉传感器的工作原理、数学模型、标定方法以及视觉图像的处理方法。这种主动式方法避开了立体匹配过程,实现了障碍物位置信息的快速探测。利用传感... 提出并实现了一种用于移动机器人实时自主导航系统的结构光视觉传感器。详细介绍了该视觉传感器的工作原理、数学模型、标定方法以及视觉图像的处理方法。这种主动式方法避开了立体匹配过程,实现了障碍物位置信息的快速探测。利用传感器几何约束,有效地剔除了的视觉图像中干扰的信息。该视觉传感器已成功应用于室内移动机器人避障与导航,说明该视觉方法是有效、可靠的。 展开更多

关键词 移动机器人 结构光 标定 干扰 重建

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机器人航空铆接的视觉定位方法研究 被引量：6

8

作者 姜春英 牛祥鑫 +2 位作者 张诚然 叶长龙 于苏洋 《航空制造技术》 2018年第4期55-59,共5页

研究工业机器人自动铆接视觉辅助定位方法,通过多项式拟合十字线结构光的相平面曲线获得铆接孔附近壁板的三维信息,并利用图像中位置关系信息,运用插值法完成铆接孔的位置和姿态的理论计算。这种方法能够引导机器人末端在规划路径下实... 研究工业机器人自动铆接视觉辅助定位方法,通过多项式拟合十字线结构光的相平面曲线获得铆接孔附近壁板的三维信息,并利用图像中位置关系信息,运用插值法完成铆接孔的位置和姿态的理论计算。这种方法能够引导机器人末端在规划路径下实现铆接孔位置与姿态的修正,满足常规铆钉通用应用范围内的工业机器人自动铆接在线定位与施铆的精度与实时性要求。 展开更多

关键词 自动铆接 机器视觉 十字线结构光 HESSIAN矩阵 相机标定 工业机器人

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基于双结构光视觉的机器人运动学参数标定方法 被引量：10

9

作者 吴孟桦 胡晓兵 +1 位作者 赵清祥 向海 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第6期37-40,46,共5页

为解决机器人因运动学参数误差而导致的绝对定位精度损失,提出一种基于双结构光视觉的关节机器人运动学标定方法,具体研究了双结构光光源配合双目视觉在求取光源发射装置空间位置中的应用、推导了出光源装置位置误差与连杆参数误差的误... 为解决机器人因运动学参数误差而导致的绝对定位精度损失,提出一种基于双结构光视觉的关节机器人运动学标定方法,具体研究了双结构光光源配合双目视觉在求取光源发射装置空间位置中的应用、推导了出光源装置位置误差与连杆参数误差的误差方程。通过采集机器人若干末端的机器人坐标系位姿与世界坐标系位姿数据,再基于最小二乘理论求取机器人坐标系与世界坐标系的单应性矩阵,将之后采集的点通过单应性矩阵转换到机器人坐标系下的位姿。再通过误差方程来获取连杆参数误差,并对其真实参数进行修正,从而提高机器人定位精度。最后讨论了该方法在SK-10R关节机器人上进行标定的实验结果,结果表明该方法能实现机器人空间位姿的标定,在低成本的条件下大幅提高机器人的绝对定位精度。 展开更多

关键词 机器人 标定 结构光 视觉

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激光单目视觉焊缝起始点导引技术 被引量：4

10

作者 倪沫楠 王天琪 +1 位作者 李金钟 贾振威 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期35-40,共6页

针对弧焊机器人自动化焊接过程中初始焊接位置定位问题,本文提出了一种十字激光单目视觉的两步导引法.首先,找到成像平面上焊缝起始点坐标,以光轴中心为原点,光轴中心与该点的连线为z轴建立新的坐标系,通过求解新旧坐标系之间的旋转矩阵... 针对弧焊机器人自动化焊接过程中初始焊接位置定位问题,本文提出了一种十字激光单目视觉的两步导引法.首先,找到成像平面上焊缝起始点坐标,以光轴中心为原点,光轴中心与该点的连线为z轴建立新的坐标系,通过求解新旧坐标系之间的旋转矩阵,控制机器人调整摄像机的姿态,使目标点位于摄像机光轴;然后,结合十字激光发生器,控制机器人沿摄像机z轴逐渐向焊缝起始点靠近,直至十字激光交叉点与焊缝起始点重合,即获得焊缝起始点的三维坐标,将该坐标反馈给机器人,控制焊枪运动至焊缝起始点.试验结果表明,该方法能够在保证焊接精确度的情况下实现对焊缝起始点导引. 展开更多

关键词 焊缝起始点导引 结构光视觉 弧焊机器人 手眼标定 机器人控制

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一种基于直线基元的手眼系统结构光标定方法 被引量：3

11

作者 贾鹏霄 汪沛 +1 位作者 周越 李鑫伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期188-195,共8页

提出了一种基于直线基元的结构光平面标定方法,通过控制机器人末端有约束的运动,使激光投射到平面靶标上形成两条不重合的结构光条纹,摄像机分别在这两个标定位置处采集结构光条纹图像,计算两个标定位置处摄像机坐标系下结构光条纹直线... 提出了一种基于直线基元的结构光平面标定方法,通过控制机器人末端有约束的运动,使激光投射到平面靶标上形成两条不重合的结构光条纹,摄像机分别在这两个标定位置处采集结构光条纹图像,计算两个标定位置处摄像机坐标系下结构光条纹直线方程,由这两条共面的结构光条纹确定了结构光平面,实现了以条纹直线作为基元的结构光平面参数标定。标定实验和视觉测量实验表明,该方法简单有效,对平面V型坡口焊缝特征点结构光视觉测量的RMS误差不超过0.05 mm,相对于传统方法,更适用于机器人视觉系统的现场标定. 展开更多

关键词 标定 结构光 手眼系统 机器人 平面靶标 三维测量 模型

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基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定 被引量：14

12

作者 陆艺 沈添秀 +1 位作者 罗哉 郭斌 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期66-71,共6页

针对工业机器人绝对定位精度较低问题,提出一种基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定方法。首先,将线结构光传感器固定安装在机器人末端,建立传感器测量模型,然后建立机器人运动学模型,通过手眼关系将传感器模型与机器人模型... 针对工业机器人绝对定位精度较低问题,提出一种基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定方法。首先,将线结构光传感器固定安装在机器人末端,建立传感器测量模型,然后建立机器人运动学模型,通过手眼关系将传感器模型与机器人模型连接组成完整的标定系统模型。其次,使线结构光传感器在不同位姿下对某一固定点进行测量,得到该点在机器人基座标下的坐标值。并建立该坐标值的理论值与实际值偏差的误差模型,从而建立标定方程组,利用最小二乘法辨识出运动学参数误差并修正参数。最后,通过将这些参数更新到理想运动学模型中,比较标定前后测量点之间的位置偏差。实验表明,平均误差和标准差分别减小了50%和42%以上。 展开更多

关键词 计量学 工业机器人 线结构光传感器 结构参数 机器人标定

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线结构光视觉传感器机器人手眼关系标定 被引量：15

13

作者 陆艺 沈添秀 +1 位作者 郭小娟 郭斌 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第10期6-9,共4页

为实现对工业机器人手眼关系的标定,提出一种基于线结构光视觉传感器的手眼关系标定方法。该方法在标定时,将一个平面靶标作为参考物固定在工业机器人工作空间内,控制工业机器人末端运动以带动线结构光视觉传感器作多组变位姿运动,获取... 为实现对工业机器人手眼关系的标定,提出一种基于线结构光视觉传感器的手眼关系标定方法。该方法在标定时,将一个平面靶标作为参考物固定在工业机器人工作空间内,控制工业机器人末端运动以带动线结构光视觉传感器作多组变位姿运动,获取在不同位姿状态下的平面靶标图像并对其进行图像处理。通过对图像上固定特征点的测量,以及建立线结构光视觉传感器模型和手眼关系模型实现对线结构光内参数和手眼关系的标定。用棋盘格标定板进行测量实验验证,实验结果表明该方法准确度为0.036 mm,即优于40μm,可用于工业机器人的测量应用。 展开更多

关键词 手眼关系 线结构光传感器 标定 工业机器人

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结构光视觉引导的焊接机器人系统自标定技术 被引量：6

14

作者 郭新年 白瑞林 +1 位作者 王秀平 刘子腾 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第19期262-266,270,共6页

为实现结构光视觉引导的焊接机器人系统的标定,解决现有标定方法复杂,标定靶标制作要求高等缺点,提出一种基于主动视觉的自标定方法。该标定方法对场景中3个特征点取像,通过精确控制焊接机器人进行5次平移运动,标定摄像机内参数和手眼... 为实现结构光视觉引导的焊接机器人系统的标定,解决现有标定方法复杂,标定靶标制作要求高等缺点,提出一种基于主动视觉的自标定方法。该标定方法对场景中3个特征点取像,通过精确控制焊接机器人进行5次平移运动,标定摄像机内参数和手眼矩阵旋转部分;通过进行2次带旋转运动,结合激光条在特征点平面的参数方程,标定手眼矩阵平移部分和结构光平面在摄像机坐标系下的平面方程;并针对不同焊枪长度进行修正。在以Denso机器人为主体构建的结构光视觉引导的焊接机器人系统上的测试结果稳定,定位精度可达到±0.93 mm。该标定方法简单,特征选取容易,对焊接机器人系统在实际工业现场的使用有重要意义。 展开更多

关键词 焊接机器人 激光视觉传感器 手眼系统 结构光 主动视觉 光平面标定

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