一种基于视觉跟踪特征点的室内导航方法

提出一种基于视觉的跟踪特征点的室内导航方法,即在地面上布置具有几何位置关系的特征点序列,利用单目摄像头采集图像,通过图像处理提取跟踪特征点的坐标值,再利用计算机图像坐标系和世界坐标系之间的转换关系,计算出移动机器人在世界坐标系中相对特征点的偏移距离和偏移角作为反馈,来控制移动机器人,以达到室内导航的目的。     

坐标转换在数控加工中的应用

文中针对一些公式中曲线坐标系与零件坐标系不重合的情况,介绍了零件坐标系和零件坐标系之间进行转换所需要的坐标转换公式.     

测绘相机坐标系与立方镜转换矩阵的标定

介绍了一种测绘相机坐标系与立方镜之间关系的标定方法。对两坐标系的转换矩阵、标定方法和标定精度进行研究。推导了两坐标系的关系,建立了坐标系间的转换矩阵。利用高精度二维转台、0.5″经纬仪和平行光管完成了测绘相机与相机立方镜坐标系之间的角度测量。最后,对标定精度进行了分析。误差分析结果表明:该方法的标定精度优于2″(1σ),可以满足测绘相机坐标系与立方镜转换关系的标定要求,具有实用价值。     

基于OpenCV的码垛机器人手眼标定方法

提出了一种简易的"两步"标定法,即非线性模型摄像机标定和"四点"位姿估计。该标定法充分使用了OpenCV中现有的计算机视觉算法,与传统的手眼标定法和基于商用视觉库的标定法相比,省去了大量的计算、节约了开发成本和便于产品升级。摄像机标定实现了图像坐标系与世界坐标系之间的转换;位姿估计实现了机械手坐标系与世界坐标系之间的转换,从而推算出了图像坐标系与机械手坐标系之间的转换,其平均投影误差约为0.727个像素。该标定方法配合码垛机器人视觉定位系统执行包装件内装物码垛作业,现场测试结果表明,可以使码垛精度达到±1 mm,能够满足包装行业内装物现场应用要求。     

足部三维测量系统中CCD传感器的全局标定

介绍了足部三维形貌测量系统的原理以及利用测量系统已有的一维运动机构和专用标定组件对测量系统所有CCD进行全局标定的实用方法。建立了基于光平面坐标系、标定坐标系、一维运动机构坐标系和CCD图像坐标系的测量系统模型;在测量系统一维运动机构的控制下,光平面分别对标定组件中两个斜面进行扫描,求取两个斜面上扫描线在光平面坐标系中的交点坐标,并根据光平面坐标系中交点坐标和CCD图像坐标系中交点坐标的对应关系,采用坐标映射方法建立光平面与CCD图像坐标系之间的坐标转换关系;确定了基于坐标系之间转换参数的优化目标函数,并根据标定块的标称值和实际测量结果,利用POWEL直接优化方法对坐标系之间的转换参数进行了优化。测量结果表明,单个CCD重复测量误差＜0.062 5%;4个CCD测量值相对误差＜0.365%。实验结果表明,所述全局标定方法减小了一维运动机构、光平面和足支撑玻璃平板之间安装调节误差以及CCD等器件非线性带来的影响,且简便、实用、不需要其它精密标定仪器,可以对测量系统进行现场标定。     

医学图像标志点提取方法在神经外科手术机器人中的应用分析

手术机器人辅助神经外科手术系统的应用现已成为医疗机器人领域的重要研究方向。医学图像标志点提取是完成患者注册的重要环节，医学二维影像空间与患者三维手术空间匹配的精度直接影响整个手术导航定位系统的精度。其基本原理是：先获取包含预设标记点的目标图像，在目标图像对应的图像坐标系中进行标记点提取，获得预设标记点在图像坐标系中的位置，然后基于标记点在机器人坐标系中的位置和标记点在图像坐标系中的位置，得到两个坐标系之间的转换关系。本文将在介绍医学图像标志点提取方法基础上，以睿米^?手术机器人为例，分析医学图像标志点提取方法在神经外科手术机器人中的临床应用。     

车身坐标系变换对测点偏差的影响

车身偏差测量的基准坐标系包括全局坐标系和局部坐标系。本文分析了在局部坐标系基准点存在偏差的情况下,测点偏差在全局坐标系和局部坐标系下测量值的关系,并建立起了数学模型。借助生产制造过程中的实际数据,对数学模型进行了验证。应用建立起的数学模型,解释了测量工作中普遍存在的一些现象。论证了以局部坐标系代替全局坐标系进行偏差测量的可行性。为方便坐标转换矩阵的工程应用,本文还将研究出的算法编写成了界面程序,程序可将测点偏差在不同基准坐标系之间进行转换。     

全站仪在设备标校中的应用

利用全站仪高精度距离和角度测量功能，可以确定某设备的三维姿态测量端量同连坐标系和测量坐标系之间的转换关系．给出了标校原理和具体操作方法。     

仿人型跑步机器人的运动学分析

提出了一种对仿人型跑步机器人的运动学进行分析的新方法。首先建立惯性坐标系、参考坐标系和物体坐标系，再根据D-H规则推导各个坐标系之间的转换矩阵，并用它们来分析正向运动学问题。通过推导机器人质心轨迹、双脚轨迹和各个关节角度之间的关系式，得到了跑步机器人逆向运动学的计算公式。仿真结果表明：这种方法对于求解仿人型跑步机器人的正向运动学和逆向运动学问题，具有求解速度快、精度高等优点。     

太阳敏感器测量坐标系与立方镜转换矩阵的标定（重投）

提出一种太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵标定的方法。该方法首先利用太阳模拟器和两轴转台,对太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系进行标定。然后利用光阑接受屏和CCD图像瞄准定位系统,对立方镜坐标系和转台坐标系进行标定,最后以转台坐标系作为中间坐标系计算出所述两坐标系的转换矩阵,从而将太阳敏感器测量的太阳视线方向间接转换到立方镜坐标系。实验结果表明两坐标系转换矩阵的标定精度优于4(1σ),满足太阳敏感器测量精度要求。该方法不需要精准的加工和安装工艺,同时对两坐标系转换矩阵的标定也不需要太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系保持一致,易于实现,具有实用价值。     

坐标系导引下的线缆布线点位对应关系自动提取方法

针对复杂机电产品人工寻找线缆端点与电连接器各接线位置之间的点位对应关系效率低、易出错等问题,提出了一种坐标系导引下的线缆布线点位对应关系自动提取方法。建立了基于线缆布线工艺规划的线缆信息模型和电连接器信息模型,采用特征提取技术提取线缆信息和电连接器信息;分别建立了线缆端点坐标系和电连接器各点位坐标系,运用坐标转换将两坐标系变换到装配坐标系下并分析各坐标系之间的关系,在坐标系导引下自动提取线缆与电连接器之间的点位对应关系。将该方法应用于某型相控阵雷达装配体的线缆布线中,实例证明,该方法能快速且准确地提取线缆端点与电连接器各接线位置之间的点位对应关系。     

太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵的标定

提出一种太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵的标定方法.该方法首先利用太阳模拟器和两轴转台对太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系进行标定;然后,利用光阑接受屏和CCD图像瞄准定位系统,对立方镜坐标系和转台坐标系进行标定;最后,以转台坐标系作为中间坐标系计算出所述两坐标系的转换矩阵,从而将太阳敏感器测量的太阳视线方向间接转换到立方镜坐标系.实验结果表明,两坐标系转换矩阵的标定精度优于4"(1σ),满足太阳敏感器测量精度要求.该方法不需要精准的加工和安装工艺,同时对两坐标系转换矩阵的标定也不需要太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系保持一致,易于实现,具有实用价值.     

球头销运动干涉分析的空间坐标变换法

某重型载货汽车转向系统中的球头销易发生断裂损坏。查看损坏情况后,分析可能存在运动干涉问题,考虑到转向系的空间运动比较复杂,采用空间坐标变换的方法,建立整体坐标系和所需的局部坐标系,通过转换矩阵建立坐标系之间的关系,将局部坐标系的空间运动转换到整体坐标系中。求解出在车轮转向范围内球头销的摆角,查看其是否超出球头销设计摆角范围。最终由分析得出球头销确实存在运动干涉问题,为其结构设计改进提供一定的依据。     

飞机液压地面试验台安装的空间测量分析

研究了飞机地面模拟液压系统试验台的现场安装测量过程,提出了基于激光跟踪仪的现场安装环境布置和测量方法。通过构建基准点的基准坐标系和激光跟踪仪的测量坐标系之间的映射关系,建立三维坐标转换方程。应用最小二乘迭代法得出了坐标转换算法,并用MATLAB对该算法进行了仿真验证。     

基于对偶四元数的机器人基坐标系标定方法研究

针对借助激光跟踪仪标定机器人所涉及的坐标系统一问题,对基于空间几何法拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系的转换关系进行了研究,提出了一种基于对偶四元数法的机器人基坐标系标定方法。利用指数积公式推导了七自由度串联机器人正运动学,建立了基于对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型将拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行了统一描述。研究结果表明,该标定方法可一次性计算出标定方程的旋转部分和平移部分,避免了传统位姿分步计算过程中的误差传递,直接提高了标定精度。这些结论可对于类似机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供参考。     

浅析UG中坐标系的种类、相互关系及对加工的影响

UG软件是面向制造业的高端软件之一,其隶属于西门子公司。软件开发了多个应用模块,设计的图形在各个模块进行转换时在某些方面也存在一定的关联。其中,由于每个模块都拥有自身独立的坐标系系统,导致绘图人员经常容易出现坐标系混淆的问题。通过了软件在图形绘制及加工时常用的3种坐标系(基准坐标系、WCS坐标系和MCS坐标系),研究了三者之间的区别与联系,并利用例题直观地说明了当工件坐标系(文中统称为MCS坐标系)放置位置不同时的不足、优势及程序数值的变化。     

工作台回转与刀轴摆动五轴联动数控加工编程技术研究

研究了工作台回转与刀轴摆动五轴联动数控加工编程中的刀轴矢量与转动角度之间的转换;刀位点在工件坐标系与工作坐标系之间的位置变换;刀轴摆动导致的基准点与刀位点之间的位置补偿等关键技术,为多轴联动数控加工编程技术提供参考.     

非差分GPS在移动机器人位点导航中的应用

针对移动机器人定位及导航问题,提出了一种采用低成本非差分GPS获取移动机器人实时位姿信息的方法。介绍了世界大地坐标系转换为空间直角坐标系的具体算法,对GPS模块的单点定位精度进行了分析;实现GPS坐标转换之后通过电子罗盘获取机器人的方向信息,从而确定移动机器人在全局坐标下的初始位姿。针对移动机器人进行的仿真及实验表明该方法有效可行。     

不同坐标系下滑动轴承动特性系数计算方法的相互转换

为了完善滑动轴承动特性系数在不同坐标系下的计算方法及相互间的转换关系,分别建立极坐标系和直角坐标系下油膜压力的计算模型,并分析计算过程中雷诺边界条件的实现方法;给出计算扰动压力的边界条件,运用偏导数法推导扰动压力的表达式;讨论2种坐标系之间动特性系数的转换矩阵,并通过实例进行验证。结果表明,2种模型计算结果一致,说明了该方法的正确性,完善了诸多研究所依据的经典轴承理论。     

测控仪器常用坐标系转换算法分析

卫星测控设备工作时常涉及地心坐标系、发射坐标系等转换问题,针对卫星测控设备实时数据处理中常用的坐标系变换算法进行分析,对相互间的转换关系给出了转换公式,对应用测控设备构建大型测控系统具有一定的指导意义。