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国内刊号：21-1137/TP
国际刊号：1002-0446
发布日期:
作者：高金锋, 梁冬泰, 陈叶凯
关键词：线激光轮廓传感器, 手眼标定, 粒子群优化, 广义拉格朗日乘子法, 随机抽样一致性算法, 3维重建
在搭载线激光轮廓传感器的机器人平台手眼标定问题中，依靠线激光轮廓传感器输出的2维点云信息进行标定，存在标定过程复杂、标定精度低的缺点。本文针对这些问题，提出一种基于圆柱侧面约束的手眼标定方法。通过改变扫描机器人末端位姿，获得不同位姿下圆柱侧面扫描数据。对于激光平面与圆柱侧面相交得到的椭圆轮廓，利用随机抽样一致性（RANSAC）算法得到椭圆轮廓中心点坐标。利用椭圆轮廓的估计中心点到圆柱中轴线的距离建立约束优化方程，将手眼标定问题转化为约束优化问题。利用粒子群优化（PSO）算法和广义拉格朗日乘子法的融合算法求解约束优化问题，得到手眼标定的变换矩阵。最后基于所提方法进行模拟仿真和扫描重建试验。分别讨论了标定数据误差、标定参照物位置和标定参数初始值对标定结果的影响，并验证了手眼标定精度。结果表明，该方法不受标定参照物位置和标定参数初始值的影响，具有操作简单、通用性强、标定精度高等特点，标定精度在0.15mm以内，适合现场标定。
来源：2022年第3期
《机器人》期刊编辑部
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