基于直线约束的激光视觉传感器手臂系统时空标定
机器人学
2025-11-04 v2
摘要
激光视觉传感器 (LVS) 是工业机器人的关键感知模块，促进了在焊接应用中对工件几何数据的实时获取。然而，相机通信延迟会导致捕获图像与机器人运动之间存在时间上的不同步。此外，手臂外参在持续测量期间可能发生变化。为此，我们引入考虑相机时延效应的 LVS 测量模型，并提出一种基于直线约束的无教学时空标定 method。该 method 涉及装配 LVS 的机器人通过 S 形轨迹重复扫描直线焊缝。无论机器人姿态如何变化，所有测量的焊接位置都受到直线约束，用 Plucker 坐标表示。此外，建立了基于直线约束的非线性优化模型。随后，采用 Levenberg-Marquardt 算法 (LMA) 对参数进行优化，包括时延、手臂外参和直线参数。通过对曲面焊接扫描的实验，对所提出 method 的可行性和准确性进行了量化验证。我们在 https://anonymous.4open.science/r/LVS_ST_CALIB-015F/README.md 开源了代码、数据集和仿真报告。
引用
@article{arxiv.2509.12928,
title = {Spatiotemporal Calibration for Laser Vision Sensor in Hand-eye System Based on Straight-line Constraint},
author = {Peiwen Yang and Mingquan Jiang and Xinyue Shen and Heping Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.12928},
year = {2025}
}
备注
Submitted to IEEE RAL