搬运机器人之视觉引导系统数学模型建立
时间：2017-10-13
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第3章视觉引导系统数学模型建立
为了实现搬运机器人对进入相机视场中工件的抓取，需要知道相机坐标系和机器人世界坐标系之间的转换关系，从而可以实现相机对机器人的引导功能。由于本文研究的是工件的2D平面信息，且工件时刻处于水平移动状态，故而以水平放置在传送带上的固定靶标所处的平面来代替工件平面，也即是以固定靶标坐标系代替工件坐标系。同时也通过固定靶标坐标系作为中间转换环节，可分别求出机器人世界坐标系与固定靶标坐标系的转换矩阵WBT、相机坐标系和固定靶标坐标系之间的转换矩阵关系CBT、最终求出机器人世界坐标系和相机坐标系之间的转换矩阵WCT, 其数学模型如图3.1所示。
3.1相机坐标系和固定靶标坐标系的转换矩阵
为实现对机器人系统的标定，第一步需要求出固定靶标坐标系和相机坐标系之间的转换关系。在求固定靶标坐标系和相机坐标系之间的转换关系之前，需要对CCD相机的内部参数进行标定。
3.1.1小孔模型
小孔模型，指的是相机能拍摄到的所有景物通过相机的光轴中心点倒立显示在相机成像平面上的模型相机的光心，指的是以相机的光轴为相机坐标系通常我们把这根轴称作相机的光心。如图3.2所示，Oc代表的是相机中光
被完成归一化后，表现在成像平面坐标系上的点。根据求出的相机的各个内部参数，能够得出相机摄取的图像中的任一点的位置在焦距归一化成像平面坐标系上的坐标表示:
综上所述，可根据己知的成像平面坐标系上的点和光心，能够求出任意目标点所处的空间位置。 搬运机器人
搬运机器人，基于视觉引导的搬运机器人多目标识别及抓取姿态研究
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