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機器人視覺手眼标定學習筆記常用術語:手眼标定的作用Eye-to-HandEye-in-Hand手眼系統

常用術語:

位姿:位置與姿态,為了描述空間物體的位置與姿态,我們一般先在物體上設定一個坐标系(位姿)。

工具坐标系:我們通常采用設定于機器末端執行器上的工具坐标系(相對于設定于操作臂固定底座的基坐标系)來描述操作臂的位置。

TCP:工具中心點,Tool Central Point。操作點。

手眼标定的作用

将機器人的行為與機器人視覺傳感器有機的結合到一起,通過運算使得機器人的手眼成為一個整體,使得機器人的手部可以與眼部獲得的外部資訊進行智能的動态互動。

Eye-to-Hand

是指機械臂與錄影機分離,通過設定在機器人外側的錄影機,監測機器人的狀态以及規定範圍内的目标物位置,進而控制機器人進行規定的作業任務。但是錄影機的安裝位置,很難确定,過近過遠都會對作業任務産生影響,是以這種視覺系統并不常用。

Eye-in-Hand手眼系統

由于同步的運動,使得相機可以對三維空間内的目标進行更準确的觀測,同時不會因為機械臂的大幅度運動導緻遮擋或者位姿關系計算精度下降等問題。是以大多數工業機器人選取更加穩定的Eye-in-Hand手眼系統。由于随着機械臂與目标距離變小,Eye-in-Hand系統的錄影機也會離目标越來越近,這樣錄影機測量的絕對誤差會越來越小,是以Eye-in-Hand系統更适合于工業機器人。

Eye-in-Hand手眼系統的标定可以歸結為對方程AX=XB求解,并且對這個問題已經有了很多成熟的解決辦法。Tsai等人通過不同位置拍攝的不同位姿,以此解出方程AX=XB求的解。

假設A、B、C分别代表人的眼、腦、手,那麼在知道眼和腦的關系,以及腦和手的關系,就可以計算出出眼和手的關系。類比到機器人系統,相機是A可以計算出像素坐标、機械手是C可以得到空間坐标,是以标定的過程其實就是像素坐标與空間坐标間的轉換過程。

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