Hiệu chuẩn robot tự động dựa trên thị giác stereo

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Tác giả nhấn mạnh hiệu chuẩn động học giúp giảm sai số định vị tuyệt đối, nhưng các phương pháp truyền thống đòi hỏi thiết bị đo đắt đỏ. Phương pháp đề xuất chỉ cần camera stereo đã được hiệu chuẩn và marker phẳng in mẫu nhận dạng (ARToolKitPlus) gắn vào robot. Hệ thống mô phỏng (RobWorkStudio) dùng để:

  • Sinh ngẫu nhiên và chọn cấu hình đích sao cho marker luôn nằm trong vùng nhìn chồng của hai camera và không va chạm môi trường.
  • - Lập đường đi an toàn từ vị trí hiện tại đến cấu hình đích bằng thuật toán RRT hai chiều cân bằng, sau đó gửi lệnh đến robot thực.

Tại cấu hình đích, hệ thống chụp nhiều ảnh, phát hiện góc marker, tính toạ độ 3D các điểm bằng tam giác hoá và ước lượng pose marker (R, t) qua SVD. Các pose đo được dùng để xây dựng hệ phương trình tuyến tính từ mô hình POE cục bộ, với biến là ma trận dịch ban đầu giữa các khung liên tiếp. Ghép dữ liệu nhiều cấu hình, giải bằng bình phương tối thiểu lặp để thu tham số hiệu chuẩn.

 

Thử nghiệm mô phỏng trên robot UR5 với 200 cấu hình cho thấy sai số định vị và định hướng giảm mạnh khi số mẫu hiệu chuẩn ≥ 90, hội tụ về ~1,5 mm và 0,5°. Thử nghiệm thực tế với 210 cấu hình (180 hiệu chuẩn, 30 kiểm tra) đạt sai số còn lại ~2,0 mm và 2,8° ở bộ kiểm tra, giá trị cực đại < 2,5 mm và 3,5°, đáp ứng yêu cầu nhiều tác vụ công nghiệp. Phương pháp hoàn toàn tự động, chi phí thấp, độ ổn định tốt, nhưng bị giới hạn bởi FOV camera và giả định camera đã hiệu chuẩn trước.