空间标定论文-闫宏雁,张宇,朱伟华,史明,张业鑫

空间标定论文-闫宏雁,张宇,朱伟华,史明,张业鑫

导读:本文包含了空间标定论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:捷联式惯性导航系统,共轭梯度算法,减空间搜索法,动态误差标定

空间标定论文文献综述

闫宏雁,张宇,朱伟华,史明,张业鑫[1](2019)在《基于减空间搜索算法的IMU动态系数标定设计》一文中研究指出为提高标定捷联惯组动态误差系数的速度,提出在惯性导航系统中建立动力学误差模型,利用卡尔曼滤波反映误差项的观测度,确定最优算法的目标函数。针对减空间搜索算法的罚函数采用遗传算法进行分析改进,在末端时,既摆脱了局部伪最优解对结果的干扰,又在接近最优解时提高辨识速度。与共轭梯度法的求解时长进行比较,验证了改进减空间搜索算法对动态系数标识的高效性,有效解决捷联惯组动态误差无法快速补偿的问题。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2019年11期)

马丽雅,吴自然,吴桂初[2](2019)在《微米级机器人视觉空间标定与目标定位算法与在自动包装技术中的应用》一文中研究指出目前在包装纸盒使用包装纸自动包装生产线中,主要依靠工业机器人离线编程的方式,这样的包装方式误差较大。为了对包装纸进行精确的定位,以满足包装的要求,搭建了工业机器人、机器视觉为基础的包装纸自动包装系统。首先提出一种高鲁棒性的模板标定方法,将相机坐标系和机器人坐标系之间进行坐标转换;然后利用图像处理技术提取包装纸的角点,对包装纸进行定位;最后利用工业机器人将纸盒抓起并放在之前包装纸定位好的位置。实验结果证明了该系统软硬件设计实现了微米级的视觉定位和机器人动作。该系统显着提升了工业机器人对工作环境的适应能力,提高了生产效率。(本文来源于《制造业自动化》期刊2019年08期)

马玛双,杨小冈,李传祥,齐乃新,宋平[3](2019)在《基于空间约束的非重迭视场相机精确标定方法》一文中研究指出针对现有的非重迭视场多相机系统标定方法复杂的问题,提出了一种基于空间约束的非重迭视场相机精确标定方法。将多个小靶标分布在各自相机的视场中,拼接成大的标定平面,采用大视场相机对固连靶标进行平面测量,求得标定板之间的位置关系,作为相机之间的关联参数;通过非重迭视场相机分别获取视场区域中的小靶标,依据空间约束条件,构建相机之间的重投影误差函数,采用Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化,获取优化后的非重迭视场相机之间的转换矩阵。实验结果表明,所提出的全局标定方法在X轴和Y轴方向上的重投影误差分别为0.33 mm和0.57 mm,具有较高的精度和稳定性,可以实现非重迭视场相机的精确标定。(本文来源于《光学学报》期刊2019年10期)

王仕卫[4](2019)在《面向在轨服务的空间机械臂自标定方法研究》一文中研究指出在空间站的建设与运营期间,空间机械臂因其高灵巧性和高自主性的特点,将承担繁重复杂的在轨服务任务。保证空间机械臂的末端位姿精度是顺利完成在轨服务任务的基础。然而,受到发射力学条件、意外冲击或碰撞以及长期服役引起的磨损、变形等多重因素的影响,空间机械臂运动学参数会发生变化,从而导致末端位姿精度降低。一般来说,在轨自标定能够校正运动学参数,是提高空间机械臂末端位姿精度的有效手段。自标定通常采用的绝对位姿误差模型要求能够准确测量机械臂的末端绝对位姿,而这依赖于末端位姿测量系与机械臂基系之间坐标变换关系的确定。对空间机械臂来说,发射期间的振动与冲击、空间站舱体的内外压差以及舱体的热变形均会改变测量系与基系之间的位姿关系,产生坐标变换误差,进而影响运动学标定效果,这导致绝对位姿误差模型不再适用于空间机械臂的在轨自标定。针对上述问题,本文以空间站七自由度机械臂为研究对象,通过引入位置距离与转角距离的概念描述机械臂末端相对位姿误差,探索运动学参数误差与相对位姿误差的线性映射关系,研究空间机械臂相对位姿误差建模方法,并以此为基础开展相对位姿误差模型的独立参数判别准则与测量构型优化策略研究,最终建立一套基于相对位姿误差模型的空间机械臂在轨自标定理论与方法。理论和应用研究成果归纳如下:(1)空间机械臂末端位姿精度影响因素研究。以七自由度空间机械臂作为研究对象,并基于MDH参数法建立其运动学模型;然后,从位置距离准确度和转角距离准确度的定义出发,提出了一套机械臂相对位姿精度评估方法及其测量实验条件,避免了测量系与基系之间坐标变换误差对位姿精度评估的影响;设计了空间机械臂位姿精度评估实验,为标定理论的仿真验证和实物验证提供指导;最后,分析了空间机械臂末端位姿精度的影响因素及其分布规律,并利用蒙特卡罗法分析了绝对位姿精度与相对位姿精度的映射关系,论证相对位姿误差建模的可行性。(2)面向空间机械臂在轨自标定的相对位姿误差建模。通过分析测量系与机械臂基系之间坐标变换误差对绝对位姿误差模型标定精度的影响,论证了相对位姿误差建模的必要性;通过忽略高阶误差分别建立空间机械臂位置距离误差模型与转角距离误差模型,结合两者构建出完整的相对位姿误差模型。与现有方法相比,本文不仅推导了上述高阶误差的数学期望,以证明相对位姿误差模型精度满足标定要求,而且通过引入转角距离误差模型,大幅提高了标定后机械臂的末端姿态精度。(3)空间机械臂相对位姿误差模型独立参数判别准则研究。在论证参数独立性分析必要性的基础上,依据辨识矩阵的列相关性建立了绝对位姿误差模型的独立参数判别准则;然后以绝对位姿误差模型参数独立性分析为基础,分别分析了位置距离误差模型和转角距离误差模型的参数独立性,结合两者建立了相对位姿误差模型的独立参数判别准则。实验结果表明,利用上述准则去除七自由度空间机械臂误差模型中的冗余参数可以提高在轨自标定精度。(4)空间机械臂在轨自标定测量构型优化策略研究。在确定测量构型优化目标函数与最优数量的基础上,通过引入递增法构造初始集合与细分构型可行域的手段改进DETMAX算法,从而避免了原有DETMAX算法受随机初始集合影响易发生局部收敛的问题,并扩展了优化问题的可行域,能够进一步提高可观指数;然后,针对空间机械臂的冗余特性,利用粒子群算法在零空间内查找最优测量构型。实验结果表明,与DETMAX方法相比,本文提出的优化策略能够构建具有更高可观指数的测量构型集合,从而产生更好的标定效果。(5)空间机械臂在轨自标定方法地面实验研究。在改造现有地面气浮实验平台的基础上,设计了自标定所需的末端位姿测量装置,并开发了可视化机械臂规划控制软件平台。以五自由度空间机械臂样机为实验对象,设计了典型的实验方案并实施验证实验,借助手眼相机与激光跟踪仪采集数据,利用MATLAB软件分析实验结果,对本文提出的空间机械臂在轨自标定理论与方法的有效性进行了实验验证。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-04)

冯志伟,陈欣,李重阳,王英伟[5](2019)在《物像空间位姿表征模型及标定技术研究》一文中研究指出从对单目视觉系统的空间定位技术着眼,本文研究了一种利用标准平面镜反射辅助叁维空间测量的模型和方法。首先基于摄像机标定的基本原理,以条纹反射检测系统为初始结构,建立应用标准镜测量显示屏的空间位姿的物理模型,然后在对摄像机标定不确定度进行实验标定的基础上,进行了对条纹反射检测系统的叁维空间位姿描述和测量。研究结果验证了本文技术方法模型有效、精度较高,扩大了单目视觉系统的测量范围,获得了更加紧凑的物像空间位姿测量系统结构。(本文来源于《影像科学与光化学》期刊2019年03期)

王发民,张运海,黄维,缪新,郭红卫[6](2019)在《采用条形光栅相位图的液晶空间光调制器的标定》一文中研究指出为了提高液晶空间光调制器(LC-SLM)的校准精度,采用条形光栅相位图对LC-SLM进行了标定。首先基于傅里叶光学模拟计算得出了条形光栅相位图对比度与零级衍射光斑光强之间的对应关系,然后搭建实验光路并在LC-SLM上加载了条形光栅相位图,测量LC-SLM控制程序中加载的灰度图所对应的零级衍射光斑光强值,经过分析计算得出计算机灰度信号与相位调制量之间的映射关系,并最终得到了针对488 nm激光的LC-SLM的标定文件LUT。经过标定之后,相位调制曲线的线性相关度可达0.996 4,校正误差仅为0.224 0 rad。结果表明,在LC-SLM上加载复杂的高阶相位,并结合LUT文件可以调制生成高质量的双螺旋光斑。此研究结果表明:针对特定波长,利用条形光栅相位图标定的LC-SLM得到的LUT文件可以使LC-SLM根据加载的相位对光束进行有效调制,且其方法更简单。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年07期)

马丽雅[7](2019)在《机器视觉空间标定与目标定位算法在自动包装技术中的应用》一文中研究指出随着现代智能化技术以及自动控制领域不断发展成熟,工业机器人的使用提高了生产效率。然而工业机器人本身无法实现对操作目标的定位、跟踪和判断,因此需要外部传感器协同工作。机器视觉是工业机器人进行目标定位、跟踪判断的最常用的方法之一,具有精度高、功能丰富、灵活性强特点,广泛应用与各行各业的工业机器人应用。本文以机器视觉技术和工业机器人为基础,对包装纸自动包装系统进行了研究。在传统的自动生产线上的工业机器人大多都是利用离线示教的方式来使机器人完成动作,工业机器人按照预先设定的轨迹进行运动以实现放置操作。但是离线示教的方法必须要严格按照要求摆放工件的位置和角度,所以其自适应性较差,只能运用于部分场合无法达到人们期望的智能化工业生产。因此在对工件的识别与定位的过程中加入机器视觉技术,利用视觉感知外部环境的变化,使工业机器人通过视觉感知到外部环境,就可以快速、准确的获取工件的位置信息,再利用工业机器人去抓取工件。首先,本文介绍了机器视觉技术与工业机器人的背景及研究现状,然后提出一种性摄像机模型标定方法,建立了机器人与相机坐标系转换关系。其次,对相机采集到的图像进行预处理,包括了对图像的二值化处理、图像滤波、图像的边缘提取以及图像的角点提取。经过对各个边缘检测算子的分析得出使用Canny检测算子获取的边缘特征最好,为后续的角点检测奠定了基础。最后,本课题提出了利用霍夫直线变换检测角点,该算法具有较好的鲁棒性,并计算出包装纸的中心点,然后通过坐标变换计算出包装纸在机器人坐标系的位置,从而引导工业机器人完成包装盒的抓取与放置。根据实验结果证明本算法的可行性,达到了工业机器人可以精确抓取和放置工件的目标,极大的提高了工业机器人的柔性化与智能化水平。(本文来源于《温州大学》期刊2019-05-10)

段晓登,吴斌,康杰虎[8](2019)在《激光束空间位姿高精度标定方法》一文中研究指出关节型激光传感器是新型的跨尺度空间、非接触叁维坐标测量仪器。为使关节型激光传感器实现精密测量,需要精确标定其系统参数,尤其是标定激光束的空间位姿。提出一种基于平面靶标和球靶标相结合的激光束空间位姿标定方法。通过建立像素坐标系和世界坐标系的矩阵关系,得到激光点的叁维坐标,进而通过直线拟合得到激光束的空间位姿。转台旋转轴的空间位姿通过最小区域圆拟合得到。实验结果表明,在1 m的测量范围内,传感器系统的最大距离测量误差约为0.05 mm,新标定方法准确有效。(本文来源于《光学学报》期刊2019年08期)

魏枫,王欢,宋薇[9](2019)在《基于二维转台与空间方位角标定装置的电磁轨道发射轴线标定与校准装置设计》一文中研究指出针对出射角度误差对电磁轨道发射指向精度产生的影响较大的问题,设计出一套发射轴线标定与校准装置。并从系统构成、总体方案设计与控制系统设计等方面详细介绍了技术方案。可用于二维调姿及设置任务工况、姿态及坐标测量、轴线标定及提供空间方位角坐标基准。对电磁发射指向精度的提高可以提供一定程度上的帮助。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2019年03期)

孙二辉,毕庆贞,朱利民[10](2018)在《基于商空间的五轴数控机床几何误差标定与补偿算法》一文中研究指出提出了一种基于商空间和指数积的五轴数控机床几何误差标定与补偿算法。首先,利用提出的机床几何误差标定模型可以快速、准确识别出机床各运动轴的实际旋量坐标,采用商空间法去除伴随变换冗余参数,避免了旋量坐标重复正交化和归一化。其次,采用基于微分法的雅克比矩阵补偿算法,可以在不求取机床运动学逆解的情况下,对机床几何误差进行补偿。最后,通过MATLAB仿真对误差标定模型和补偿算法模型进行验证。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2018年06期)

空间标定论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

目前在包装纸盒使用包装纸自动包装生产线中,主要依靠工业机器人离线编程的方式,这样的包装方式误差较大。为了对包装纸进行精确的定位,以满足包装的要求,搭建了工业机器人、机器视觉为基础的包装纸自动包装系统。首先提出一种高鲁棒性的模板标定方法,将相机坐标系和机器人坐标系之间进行坐标转换;然后利用图像处理技术提取包装纸的角点,对包装纸进行定位;最后利用工业机器人将纸盒抓起并放在之前包装纸定位好的位置。实验结果证明了该系统软硬件设计实现了微米级的视觉定位和机器人动作。该系统显着提升了工业机器人对工作环境的适应能力,提高了生产效率。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

空间标定论文参考文献

[1].闫宏雁,张宇,朱伟华,史明,张业鑫.基于减空间搜索算法的IMU动态系数标定设计[J].系统仿真学报.2019

[2].马丽雅,吴自然,吴桂初.微米级机器人视觉空间标定与目标定位算法与在自动包装技术中的应用[J].制造业自动化.2019

[3].马玛双,杨小冈,李传祥,齐乃新,宋平.基于空间约束的非重迭视场相机精确标定方法[J].光学学报.2019

[4].王仕卫.面向在轨服务的空间机械臂自标定方法研究[D].北京邮电大学.2019

[5].冯志伟,陈欣,李重阳,王英伟.物像空间位姿表征模型及标定技术研究[J].影像科学与光化学.2019

[6].王发民,张运海,黄维,缪新,郭红卫.采用条形光栅相位图的液晶空间光调制器的标定[J].红外与激光工程.2019

[7].马丽雅.机器视觉空间标定与目标定位算法在自动包装技术中的应用[D].温州大学.2019

[8].段晓登,吴斌,康杰虎.激光束空间位姿高精度标定方法[J].光学学报.2019

[9].魏枫,王欢,宋薇.基于二维转台与空间方位角标定装置的电磁轨道发射轴线标定与校准装置设计[J].科技创新与应用.2019

[10].孙二辉,毕庆贞,朱利民.基于商空间的五轴数控机床几何误差标定与补偿算法[J].机械设计与研究.2018

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