基于M型标准块的视觉引导机器人系统手眼标定方法研究

来源：计算机测量与控制杂志2024年第1期北京时间：

作者：邰承岳,谌业清,李昊冉,张烈山

单位：浙江理工大学

摘要：针对线结构光传感器引导的机器人系统的手眼标定问题，提出了一种以M型标准块为标定物的方法。该M型标定物的两条平行的脊线作为约束，基于两条平行脊线的约束建立包含手眼关系、机器人运动学以及两条直线位姿参数误差的模型。首先基于定点约束求解手眼关系初值并以此为基础解算出直线位姿参数的初值，然后通过最小二乘法解算误差参数并补偿到模型中，不断迭代直至计算的误差参数小于阈值，最终得到最终的机器人手眼关系及运动学误差参数。为了验证标定方法的有效性，以某精加工平面为被测物，利用线结构光机器人系统对平面进行测量，得到平面点云；拟合最小二乘平面，计算点到平面距离的均方根值作为评价依据。分别对所述M型标准块和标准球两种方法进行了实验对比，结果表明，相较于标准球方法，所述M型标准块方法得到的均方根误差由0.152 mm减少到0.080 mm，均方根误差的标准差由0.043 mm减少到0.005 mm，其标定结果的精度及稳定性得到显著提高。

关键词：工业机器人，线结构光，手眼标定，参数辨识，精度评估