[发明专利]摄像机器人虚实融合精度优化装置和方法

权利要求书

1.一种基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化装置，其特征在于，

所述装置包括：光学惯性跟踪装置和处理器，所述光学惯性跟踪装置包括互相连接的惯性测量单元和摄像头，所述处理器还分别连接所述惯性测量单元和摄像头；

所述摄像机器人虚实融合精度优化装置安装在摄像机器人的兔笼下方；

所述摄像机器人虚实融合精度优化装置通过网线连接外部摄像机器人控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化装置，其特征在于，

所述处理器采用CPU、FPGA、或单片机。

3.根据权利要求1所述的一种基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化装置，其特征在于，

所述摄像头采用CCD传感器。

4.根据权利要求1所述的一种基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化装置，其特征在于，

所述惯性测量单元采用光纤陀螺惯性测量单元IMU800。

5.根据权利要求1所述的一种基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化装置，其特征在于，

所述惯性测量单元包含三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺。

6.根据权利要求1所述的一种基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化装置，其特征在于，

所述惯性测量单元包含两个A/D转换器AD7716BS与E/EPROM存储器。

7.根据权利要求6所述的一种基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化装置，其特征在于，

所述A/D转换器的型号为AD7716BS，E/EPROM存储器的型号为X25650。

8.一种基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化方法，采用权利要求1-7任一项所述的基于光学惯性跟踪的摄像机器人虚实融合精度优化装置，其特征在于，包括：

步骤1、将机器人移动至零点位置；

步骤2、控制机器人单个关节，对末端的笛卡尔空间坐标进行数据采样；通过控制摄像机器人单个关节移动至对应的转角角度θ{θ₁，θ₂...，θ_n}，共n个位置，根据机器人运动学模型计算并记录此时的机器人末端笛卡尔空间坐标从光学惯性跟踪装置获取并记录此时光学惯性跟踪装置的笛卡尔空间坐标

步骤3、将光学惯性跟踪装置的采样数据由其坐标系下的变换矩阵转换至机器人基坐标系下的变换矩阵P_i′{P_i′₁，P_i′₂...，P_i′_n}；

步骤4、根据采样的数据以及机器人的运动学模型计算该机器人关节对末端笛卡尔空间坐标的误差模型；

步骤5、根据误差模型计算得到的结果对机器人关节数据进行修正，实现该关节的绝对精度补偿；

步骤6、重复步骤1至5，完成机器人所有关节的绝对精度补偿；

步骤7、连接虚拟拍摄系统，发送经过关节的绝对精度补偿之后通过机器人运动学计算的摄像机位姿，在虚拟拍摄系统中实时同步摄像机位姿，并在虚拟拍摄系统中输出合成后的画面；

步骤8、控制摄像机器人移动摄像机至多个位姿。