机器人基坐标系精确标定的对偶四元数法

王刚, 刘晓平, 高远, 韩松

北京邮电大学 自动化学院, 北京 100876

收稿日期:2016-08-30出版日期:2017-02-28发布日期:2017-03-14

作者简介:王刚(1981-),男,讲师,博士,E-mail:wg58977@bupt.edu.cn.
基金资助:北京科委重大科技专项项目（141100003514003）

A Dual Quaternion Method for Precise Calibration of Robot's Base Frame

WANG Gang, LIU Xiao-ping, GAO Yuan, HAN Song

School of Automation, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China

Received:2016-08-30Online:2017-02-28Published:2017-03-14

摘要/Abstract

摘要： 针对离线编程系统中机器人在世界坐标系下的位姿描述问题，提出一种利用对偶四元数精确标定机器人基坐标系的方法。首先在利用指数积公式建立机器人正运动学模型的基础上，推导了基于单位对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型，该模型将世界坐标系与机器人基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行统一描述；其次，以对偶四元数的几何性质为约束条件，建立最小方差目标方程，引入拉格朗日乘子法求解最优的位姿变换矩阵；最后，对6自由度串联机器人进行了标定实验。实验结果表明，该标定方法可以有效解决工业应用环境中机器人的基坐标系标定问题，同时也为机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供了参考依据。
中图分类号:
TP242

引用本文

王刚, 刘晓平, 高远, 韩松. 机器人基坐标系精确标定的对偶四元数法[J]. 北京邮电大学学报, 2017, 40(1): 18-22.
WANG Gang, LIU Xiao-ping, GAO Yuan, HAN Song. A Dual Quaternion Method for Precise Calibration of Robot's Base Frame[J]. JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOM, 2017, 40(1): 18-22.





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