机械工程学报 ›› 2023, Vol. 59 ›› Issue (17): 109-115.doi: 10.3901/JME.2023.17.109
付中涛1, 饶书航1, 潘嘉滨1,2, 李淼3, 黄涛4, 陈绪兵1
收稿日期:
2022-09-13
修回日期:
2022-12-14
出版日期:
2023-09-05
发布日期:
2023-11-16
通讯作者:
陈绪兵(通信作者),男,1974年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为智能制造,机器人焊接。E-mail:bluegif@gmail.com
作者简介:
付中涛,男,1987年出生,博士,副教授,硕士研究生导师。主要研究方向为机器人理论及技术在智能制造与智慧医疗的应用。E-mail:hustfzt@gmail.com;饶书航,男,1998年出生,硕士研究生。主要研究方向为机器人视觉。E-mail:myLucky1998@163.com
基金资助:
FU Zhongtao1, RAO Shuhang1, PAN Jianbin1,2, LI Miao3, HUANG Tao4, CHEN Xubing1
Received:
2022-09-13
Revised:
2022-12-14
Online:
2023-09-05
Published:
2023-11-16
摘要: 机器人手眼关系(X)的精确求解对于视觉导引的机器人操作及其重要,通常用方程AX=XB表示。现有方法通常采用旋转矩阵与平移分量分离方式分步标定X,从而导致标定误差的累积。同时,推导的线性方程中回归矩阵的最小奇异值影响标定结果的精度。为此,提出了一种新颖且通用的AX=XB标定方法,采用LMI-SDP (线性矩阵不等式与半正定规划)优化同步标定出方程AX=XB的最优解。在此方法中,通过Kronecker积获得标定方程的线性形式,结合回归矩阵的QR分解形式转化为关于未知变量X的凸约束优化问题,通过LMI-SDP工具箱得到精确的同步解。通过考虑到不同噪声水平和数据对的仿真分析以及标定试验,对提出的方法与迭代算法、对偶四元数方法进行比较。结果表明,所提出的方法相比传统方法表现出更好的准确性和有效性,对于实现机器人手眼系统的推广与应用具有重要意义。
中图分类号:
付中涛, 饶书航, 潘嘉滨, 李淼, 黄涛, 陈绪兵. 基于LMI-SDP优化的机器人手眼关系精确求解[J]. 机械工程学报, 2023, 59(17): 109-115.
FU Zhongtao, RAO Shuhang, PAN Jianbin, LI Miao, HUANG Tao, CHEN Xubing. Towards Accurate Solution of Robot Hand-eye Relationship Based on the LMI-SDP Optimization[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2023, 59(17): 109-115.
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