自动化高效3D机器人手眼校准新方法

"此资源介绍了一种全新的全自主和高效的3D机器人手眼校准技术，适用于眼在手上配置的情况。该技术是实时3D机器人眼、眼到手以及手校准三联校准的一部分，使用相同的设置、校准对象、坐标系统、矩阵、向量、符号和操作。" 在机器人自动化领域，手眼校准是一项关键的技术，它涉及到机器人手臂末端（手）和安装在其上的摄像头（眼）之间的空间位置和姿态关系的精确确定。这篇由Roger Y. Tsai和Reinhard Mark Lenz发表在1989年6月《IEEE Transactions on Robotics and Automation》的文章提出了一种新的3D手眼校准方法，旨在提高校准效率和精度。 传统的手眼校准技术往往复杂且耗时，而本文描述的新技术简化了这一过程。它利用一个固定在机器人夹具上的摄像头，通过自动规划一系列机器人的运动来完成校准。在每次移动后，机器人会迅速捕获图像，提取图像特征坐标，并进行相机外部参数（相机相对于世界坐标系的位置和方向，即相机外参）的校准。这种方法只需90毫秒就能完成这些步骤，显著提高了校准速度。 文章指出，新方法在旋转精度上比现有使用标准分辨率相机的任何技术都要高，而在线性精度方面，它与最先进的基于视觉的校准技术相当。这意味着，即使在快速动态的工作环境中，也能保证机器人对环境的精确感知和定位。 此外，该方法的另一个优点是其通用性和一致性。整个三联校准过程共享相同的坐标系统、矩阵、向量和符号，这使得不同校准任务之间可以方便地转换，对于机器视觉社区来说尤其实用。这种方法降低了校准的复杂度，使得非专业人员也能进行有效操作。 这项新技术为机器人领域的3D定位和导航提供了更为高效、准确的解决方案，为机器人在工业制造、物流、医疗等领域的广泛应用打下了坚实的基础。通过优化手眼校准，可以提高机器人系统的整体性能，减少错误和停机时间，从而提升生产效率。