[发明专利]用于机器人在线手眼标定的自适应运动选择方法

摘要

一种用于机器人在线手眼标定的自适应运动选择方法，充分利用在线标定时采样到的手眼运动数据序列所反映出来的运动特点，自适应的确定阈值。首先利用机器人手爪前五次运动得到的参数计算用于运动选择的三个阈值的初值，然后，基于运动选择来进行在线手眼标定。每次标定后计算旋转误差和平移误差，根据误差自适应的改变三个阈值。然后再利用新的阈值重新进行运动选择以及手眼标定。循环往复，可连续不断地进行机器人的在线手眼标定操作。本能够根据不同的应用情况，自动计算出用于运动选择的阈值，增加了在线标定的次数，提高机器人手眼标定精度。

主权项

1、一种用于机器人在线手眼标定的自适应运动选择方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)利用机器人手爪前五次运动中每两次运动的旋转轴之间夹角的正弦值、每次运动的旋转角和每次运动的平移分量的模的平均值设定运动选择的三个阈值：α正弦值、β和d；2)根据运动选择算法搜索选择一个满足β和d阈值条件的手眼运动对，若运动选择连续进行了5次，还是不能满足阈值，则减小β，增大d，然后利用新的阈值继续寻找，如此循环往复，直至找到符合条件的手眼运动对作为第一个手眼运动对(A′，B′)；3)根据运动选择算法搜索选择一个满足α正弦值、β和d阈值条件的手眼运动对，若运动选择连续进行了5次，还是不能满足阈值，则减小α正弦值和β，增大d，然后利用新的阈值继续寻找，如此循环往复，直至找到符合条件的第二个手眼运动对(A″，B″)；4)利用两个手眼运动对(A′，B′)和(A″，B″)，用Andreff手眼标定线性方程计算手眼变换关系矩阵X，得到一次手眼标定结果；5)计算手眼变换关系矩阵X的旋转和平移分量的均方根误差，记录标定次数，若标定次数小于5次，则改变阈值，增大α正弦值和β，减小d，将上次用于标定的第二个手眼运动对(A″，B″)作为新的第一个手眼运动对(A′，B′)，利用改变后的阈值，采用步骤3)的方法从后续采样数据中继续搜索选择新的第二个手眼运动对(A″，B″)，采用步骤4)的方法进行新的手眼标定，直到标定次数大于等于5次；6)利用本次标定之前得到的五组手眼变换关系矩阵X的旋转和平移的均方根误差以及五组阈值，利用三次多项式回归来预测新的阈值，将上次用于标定的第二个手眼运动对(A″，B″)作为新的第一个手眼运动对(A′，B′)，利用新阈值，采用步骤3)的方法从后续采样数据中继续搜索选择新的第二个手眼运动对(A″，B″)，采用步骤4)的方法进行新的手眼标定，重复本步骤，进行在线标定。