机器人柔性扫描测量系统标定方法

为了实现复杂工件的在线快速测量，开发了一种基于工业机器人与结构光扫描仪的柔性测量系统，结构光传感器安装在机械臂末端。针对该系统整体测量精度不足问题，提出了一种基于距离约束的手眼关系参数和机器人运动学参数联合标定方法。首先，通过机器人单轴旋转与基于罗德里格矩阵的算法实现手眼关系初始标定；然后，建立了基于距离约束的误差模型，通过Levenberg-Marquardt算法辨识系统参数，保证了参数辨识的准确性和鲁棒性，最终实现了对手眼参数误差和机器人运动学参数误差的修正。基于KUKA机器人和结构光扫描仪进行了标定和测量试验。试验结果表明，在机器人的工作空间内，距离误差的最大值由0.889 3mm降低到0.424 9mm，平均值由0.778 4mm降低到0.385 2mm，验证了该标定方法的有效性。