非最小化优化手眼标定新方法:高精度与高效性

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"基于非最小化优化的手眼标定方法,赵子健,李冰清,近年来手眼标定的相关研究多数采用了局部优化的算法,并且以捆绑调整的形式来实现。本文提出了一种新的基于非最小化优化的手眼标定方法,这种方法能够通过无初值的特征计算来实现手眼方程的求解,避免了优化迭代产生的复杂计算。" 手眼标定是机器人学中的一个重要课题,它涉及到机器人系统中摄像头与机械臂之间的坐标系转换关系的确定。在自动化和智能制造领域,精确的手眼标定对于实现精准的视觉引导机器人操作至关重要。传统的手眼标定方法往往依赖于局部优化算法,比如Levenberg-Marquardt算法,这些方法通常会从一个初始估计出发,通过迭代优化逐步逼近最佳解,但这种过程可能会陷入局部极小值,导致标定结果的不准确。 赵子健和李冰清的研究提出了一种创新的非最小化优化方法,旨在解决这个问题。他们摒弃了传统优化方法对初值的依赖,通过特征计算直接求解手眼方程,减少了因迭代优化带来的复杂性。这种方法的核心可能在于利用线性代数中的特征分解技术,这允许他们在没有初值的情况下找到正确的坐标变换矩阵。 实验部分,作者们使用了仿真数据和实际采集的数据进行验证,表明该方法具有较高的鲁棒性和有效性,无论是在面对噪声数据还是不同环境条件时都能保持稳定的表现。此外,从计算误差和时间性能的角度看,非最小化优化方法相比于传统方法有着显著的优势,这为机器人系统的实时和高效应用提供了可能性。 关键词:机器人学、手眼标定、计算机视觉、视觉伺服。这些关键词揭示了该研究涉及的主要领域和技术,其中计算机视觉是获取和处理图像信息的关键,而视觉伺服则强调了利用视觉信息来控制机器人的运动。 中图分类号:TP242,表示该研究属于自动控制理论与设计的范畴,具体到机器人学的技术应用。这表明,尽管该方法主要关注的是理论算法的创新,但其最终目标是为了提升机器人系统的实际性能。 这篇论文提出的非最小化优化手眼标定方法是一种有潜力改进现有标定技术的有效途径,它为机器人视觉系统的设计和应用提供了新的思考和实践工具。这种方法的鲁棒性和高效性,使得它在自动化生产线、服务机器人、医疗机器人等领域的应用前景广阔。