[发明专利]一种激光测距传感器安装位置误差标定方法

摘要

本发明公开了一种基于莱文贝格－马夸特方法的激光测距传感器安装位置误差标定方法，属于机器人技术领域。本发明所使用的装置由工业机器人、平面试验板、激光测距传感器、传感器安装架、激光跟踪仪组成。平面试验板安装在工业机器人末端，激光测距传感器安装在传感器安装架上，传感器安装架保持固定不动。该方法对激光测距传感器的测量距离的数学模型进行建模，基于该模型求出误差模型，然后采用莱文贝格－马夸特方法对激光测距传感器的安装位置误差进行参数辨识，进而可以提高传感器的测量精度。该方法可以很好的标定出安装位置误差，避免了普通最小二乘法局部收敛的问题。

主权项

一种基于莱文贝格－马夸特方法的激光测距传感器安装位置误差标定方法，其特征在于：本发明所使用的装置由工业机器人、平面试验板、激光测距传感器、传感器安装架、激光跟踪仪组成；平面试验板安装在工业机器人末端，激光测距传感器安装在传感器安装架上，传感器安装架保持固定不动；该方法包括如下步骤：步骤1：将激光跟踪仪架设在地面上，平面试验板和传感器安装架在激光跟踪仪的测量范围内；步骤2：用激光跟踪仪测量传感器安装架上的三个基准孔，然后基于三个基准孔建立工具坐标系；步骤3：移动工业机器人使得激光测距传感器打出的激光束可打到平面试验板上，且距离不超出激光测距传感器的量程；用激光跟踪仪测量平面试验板三个基准孔在工具坐标系下的空间位置，然后拟合出平面试验板在工具坐标系下的空间方程；步骤4：求出激光测距传感器打出的激光束的直线方程；步骤5：求出激光测距传感器打出的激光束所在直线与平面试验板交点坐标；步骤6：求出激光测距传感器发射点与交点的长度，并建立误差模型；步骤7：读取激光测距传感器的读数,计算出测量长度误差；步骤8：采用莱文贝格－马夸特方法求得，选取合适的阻尼因子，计算出安装位置误差；步骤9：将求得的安装位置误差加入新的参数；步骤10：重复步骤3至步骤9，进行反复的迭代，直到误差足够小，就可以获得安装位置误差。