跟着焊接工艺和质量要求的不竭提高，保守的手工焊接难以满脚高质量、高效率、高精度和大规模出产的需求。同时，工业机械臂的智能化、柔性化、从动化和高靠得住性等特点，使其成为焊接范畴的主要设备之一，可是其反复性定位精度较高(0。05mm以内)而绝对定位精度较低（1~2mm）。离线编程做为焊接时次要的编程体例，对机械臂的绝对定位精度提出了很高的要求，不然会导致焊接过程中焊缝误差、焊接深度不均、焊接质量下降等问题，严沉时可能导致焊接失效，影响出产效率和产质量量。因而，为确保焊接质量和不变性，需要对机械臂进行标定。目前大多标定方式需依赖激光仪展开，此设备价钱高贵且对利用要求较高，难以使用于工业现场。比拟之下，双目视觉丈量相关手艺具有成本低廉、便携性好、丈量精度较高、对丈量要求低等长处，正在三维丈量坐标丈量方面获得普遍使用。目前常采用基于活动回法的活动学标定来提高机械臂绝对定位精度，但标定空间的大小了机械人全工做空间域绝对定位精度。针对工业现场大规模使用标定手艺的需求，的段发阶、韩彭威等正在《光学 细密工程》（EI、Scopus，中文焦点期刊，《仪器仪表范畴高质量科技期刊分级目次》和《光学和光学工程范畴高质量科技期刊分级目次》“T1级”期刊）上颁发了题为“基于双目视觉取罗德里格斯扭转的机械臂全工做空间域绝对定位精度提拔方式”的封面文章。双目视觉三维坐标丈量系统是模仿人类视觉的道理，通过摆布相机对统一个物体进行采集，实现空间三维坐标的丈量，成像模子如图2所示。正在本文中，搭建如图3所示的标定系统，机械臂活动学标定由四个步调构成，即活动学建模、丈量、参数辨识和误差弥补。确定待标定的参数；同步节制器发生一个时钟信号至双目相机取机械臂节制柜，节制柜受同步信号的节制使机械臂进行单轴点动，双目相机受同步信号节制进行采集，采集完成后机械臂回到初始正交，并进行下一个轴的单轴活动，曲至六个关节轴全数完成采集，二维棋盘格靶标由工拆固定正在机械臂的结尾，由双目相机担任记实其变化；上位机担任记实采集到的图像并进行处置取解算，最终获得机械臂结尾特征点的三维坐标；对各关节单轴扭转轨迹进行阐发，确定各关节轴扭转轴线的曲线方程，操纵关节轴线之间的相对消息辨识活动学参数；将辨识到的参数代入成立的活动学模子中，操纵含活动学参数误差的离线弥补算法求呈现实关节转角，间接正在关节空间中进行弥补。按照空间圆轨迹pᵢ（i=1，2，。。。，n），求解该轨迹所正在平面法向量ni，圆心坐标ci以获取转轴的空间曲线方程。因为空间圆拟合算法过于复杂，为提高计较效率，将空间圆为平面圆来进行拟合求解，求解过程分为两步：平面拟合和圆拟合。利用svd算法拟合点集所正在平面，再利用罗德里格变换将空间点投影至平面坐标系下，完成圆拟合。将抱负圆上的点添加信噪比为30dB的随机噪声验证其鲁棒性，成果如图4所示。同时建立了圆心角取拟合圆半径误差的联系关系模子，确定了机械臂标定活动范畴，阐发成果如图5所示。同时采用文献[1]中的算法、文献[2]中的算法取机械臂标定软件roboDyn对机械臂进行标定，并进行机能测试取本文方式做对比，尝试成果如图6所示从绝对定位误差分布曲线对比可发觉，对于文献[2]采用的误差模子易受标定空间的大小影响，标定空间内的点（图中蓝绿线个点）精度较高，而双目相机的视场较小，标定空间过小，正在未标定的工做空间内精度较低；文献[1]通过激光仪对机械臂进行标定，不变性较好，取本文方式相当，但设备成本较高；roboDyn软件结果最好，成本正在文献[1]的根本上大幅提高。本文按照双目相机视场相对较小这一特点，利用轴线丈量参数识别模子处理了标定空间过小导致的外延差这一问题。测试成果表白，该方式能正在较低成本以及较小标定空间的环境下无效的提拔机械臂全工做空间域绝对定位精度。该研究提出了一种基于双目视觉的机械臂标定方式，取激光仪比拟有绝对的成本劣势；操纵罗德里格变换对轴线丈量法进行了优化，取其他双目视觉方式比拟具有全空间误差性。以上特点使本方式可以或许正在工业现场进行大规模使用，降低了标定手艺的利用门槛。段发阶，男，长聘传授，博士生导师，善测（天津）科技无限公司董事长，国度立异创业人才，国度沉点研发打算项目首席，天津市讲授名师，天津市青年科技获得者，中国从动化协会理事，中国计量测试学会理事，全国几何量长度计量手艺委员会特聘委员。次要处置严沉配备正在线检测取健康监测、激光及光电测试手艺、计较机视觉、海洋监测取水声探测手艺等方面研究工做，2001年正在国内率先开展基于叶尖按时道理的航空策动灵活叶片形态参数正在线年完成科研，研发产物实现财产化。获国度科技前进二等1项，省部级科技前进二等1项，省部级天然科学二等1项，省部级科技前进三等2项、中国仪器仪表学会科学手艺二等1项，国度级讲授二等1项，省部级讲授一等1项。正在国表里期刊颁发学术论文400余篇，此中SCI收录80余篇，EI收录80余篇，授权发现专利50余项，实现专利19项。细密测试取正在线检测团队依托细密测试手艺及仪器全国沉点尝试室，持久处置正在线丈量取设备健康监测手艺、光电丈量及计较机视觉检测手艺、海洋监测取水声探测手艺等方面的研究，正在国内相关范畴占领领先，国度讲授二等、天津市专利金、中国“互联网+”大学生立异创业大赛总决赛金等，先后获得国度立异创业人才、国度级青年人才、中国科协青年托举人才等荣誉称号。韩彭威，段发阶，李杰等。基于双目视觉取罗德里格斯扭转的机械臂全工做空间域绝对定位精度提拔方式[J]。光学细密工程，2023，31(08)[1] 符桂铭，郭文静，耿涛，等。 基于双目视觉和距离误差模子的工业机械人活动学参数标定方式[J]。 机床取液压。 2021， 49(15)！ 10-16。本文为磅礴号做者或机构正在磅礴旧事上传并发布，仅代表该做者或机构概念，不代表磅礴旧事的概念或立场，磅礴旧事仅供给消息发布平台。申请磅礴号请用电脑拜候。