5、工业机器人视觉系统校准与目标识别实验结果分析

工业机器人视觉系统校准与目标识别实验结果分析

1. 激光扫描仪到末端执行器的校准

激光扫描仪校准精度的确定方式如下：
- 将之前用于校准的尖状工件放置在已知网格尺寸的校准网格打印纸上。
- 使用分辨率为 0.02 毫米的卡尺测量物体的直径和高度。
- 根据网格尺寸、物体直径和高度，确定物体尖端在网格坐标系（即基坐标系 {B}）中的位置。
- 通过机器人控制器中的方法测量基坐标系 {B} 与坐标系 {R} 之间的关系。
- 在测量阶段，调整机器人位置，使激光扫描线穿过物体的最高点。
- 在激光扫描仪坐标系 ({L}) 中测量最高点的位置，然后使用之前校准得到的参数将其转换到校准网格坐标系中。
- 计算激光扫描仪测量值与真实值之间差异的范数。实验重复进行 25 次，平均值如下表所示：
| 方法 | 精度 (mm) |
| ---- | ---- |
| {L} 到 {C} [67] | 16 |
| {L} 到 {E}† | 2.548 |
| Roy 等人 [70] | 1.021 |
| 提出的方法 | |

注：{L}: 激光扫描仪坐标系; {C}: 相机坐标系; {E}: 末端执行器坐标系。 †25 个点的平均结果。

可以明显看出，提出的方法性能优于其他方法。此外，使用校准和未校准机器人时计算值的改进约为 1.5 毫米，这表明基于相机的机器人识别对激光扫描仪的校准也有深远影响。

mermaid 格式流程图如下：

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