基于多目視覺的工程車輛運動學參數校準系統

朱本龍 李祥坤 黃 歡

（1．徐州市檢驗檢測中心，江蘇 徐州 221111；2．江蘇師范大學電氣工程及自動化學院，江蘇 徐州 221116）

0 引言

工程車輛應用廣泛，隨著技術發展與應用的需要，無人工程車輛技術已成為未來發展的趨勢。和傳統工程車輛相比，無人操控對車輛機械臂控制精度有更高的要求[1]。提高機械臂末端定位精度的方法有兩種[2]，即使用更好的生產工藝和對機械臂進行運動學參數標定。第一種方法會極大地增加生產成本，所以參數標定是最好的選擇。

進行工程車輛運動學參數標定對工程車輛末端執行機構的位置測量精度有很高要求。常用測量儀器有拉線傳感器和激光跟蹤儀。激光跟蹤儀設備昂貴，拉線傳感器操作步驟多，相比之下，基于相機的視覺測量方案具有成本低、檢測精度高且檢測速度快等優點。

該文設計了一個基于多目視覺的工程車輛機械臂運動學參數校準系統。首先根據相機視場的范圍對多目視覺系統中相機的布局進行調整，使該系統能夠適用于不同大小的工程車輛。其次對多目視覺系統的精度進行校準，使用校準后的系統測量工程車輛機械臂的末端位置。最后使用最小二乘法計算機械臂運動學參數誤差，并對原參數進行補償，以提高無人工程車輛的控制精度。

1 參數校準系統設計

1.1 多目視覺系統相機陣列的規劃

相機視場是指相機的有效觀測范圍，因為相機使用的是透視原理，所以相機的視場是一個錐體。……