基于立体靶标的自动对接臂手眼标定方法OA

针对大型自动对接臂因运动学模型不准确导致传统手眼标定方法误差显著的问题,提出一种基于立体靶标的手眼标定方法,并以16 in大口径液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)卸料臂为典型应用场景开展相关研究。首先,基于LNG卸料臂和视觉系统的结构特征,创新性地设计了立体标定靶标,通过立体靶标将手眼标定问题转化为透视n点(Perspective-n-Point,PnP)问题,且标定过程不依赖于卸料臂的运动学模型。其次,设计了一种编码标记点空间位置重建算法,用于实现立体靶标的高精度参数标定,算法先通过对极约束、三角测量原理估计编码标记点的初始空间坐标,继而采用光束平差法(Bundle Adjustment,BA)对初始估计值进行迭代优化,获取精确的三维坐标。最后,搭建实验平台并进行了相关实验。实验结果表明,经过手眼标定后法兰的定位误差小于4 mm。