基于双目视觉与罗德里格斯旋转的机械臂全工作空间域绝对定位精度提升方法

作者：韩彭威; 段发阶^*; 李杰; 吴凌昊; 王霄枫

来源：光学精密工程, 2023, 31(08): 1150-1161.

• 机械臂
• 运动学标定
• 减速比标定
• 视觉测量

机械臂的绝对定位精度较低，目前常采用基于运动回路法的运动学标定来提高机械臂绝对定位精度，但标定空间的大小限制了机器人全工作空间域绝对定位精度。为此，本文提出了一种利用双目视觉及二维棋盘格靶标相融合的机械臂全工作空间域绝对定位精度提升方法。首先，使机械臂单轴转动，利用双目相机记录单轴旋转轨迹，利用罗德里格斯旋转进行空间圆拟合，得到机械臂的旋转轴线，根据D-H法则建立关节坐标系，根据关节坐标系之间的相对位置关系解算出机械臂的运动学参数。其次，通过分析关节实际转角与编码器输出值之间的关系标定关节电机减速比。最后，通过实验对所提方法进行验证，并与多种精度提升方法进行对比。实验结果表明，通过本文方法进行标定后机械臂的绝对定位精度相对标定前提升了67%，在标定空间内外效果一致，可提高机械臂全工作空间域的绝对定位精度。

• 单位
  精密测试技术及仪器国家重点实验室; 天津大学