基于位形优化的机器人基坐标系标定与跟踪

来源：机械与电子杂志2019年第05期北京时间：

作者：许占清;彭景福;张刚;申博宇;丁烨

单位：（１． 上海交通大学机械与动力工程学院，上海 ２００２４０；２． 华中科技大学无锡研究院，江苏 无锡 ２１４１００；３． 中国商飞上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所，上海 ２００４３６）

摘要：为了精确标定测量设备和机器人基坐标系之间的坐标变换关系，建立了机器人运动学模型以及待标定关系模型，基于差分进化算法对机器人位形进行优选，提出了一种离散型差分进化算法结合线性最小二乘法的标定方法。 实验表明，与同样数目随机姿态下的标定结果相比，优选姿态可以显著降低机器人基坐标系的标定误差。 针对基坐标系跟踪问题，测量机器人移动前后基座处多个光靶坐标值，通过基于单位四元数法点集匹配，实现基坐标系的实时跟踪。 与新位置下的标定结果对比，该方法的跟踪误差与标定误差相近，从而避免了烦琐的机器人标定过程。

关键词：基坐标系标定;位形优化;差分进化算法;点集匹配