轻微碰撞后触碰测试失败(机器人定位精度差)
问题
轻微碰撞后,机器人的定位精度会受到影响。这表现为物体拾取/放置时的偏移以及接触测试失败,即机器人工具针尖无法落在预期位置。
碰撞发生前,您的手眼标定结果良好,触碰测试也顺利通过。
手眼变换 |
手眼残差 |
投影验证 |
触碰测试 |
|---|---|---|---|
合理的 |
好 |
好 |
好 → 碰撞 → 差 |
良好的手眼标定结果示例
手眼变换矩阵看起来合理,与粗略的手动测量结果一致(见下表和图像)。
0.999 |
-0.002 |
0.0412 |
-55.598 |
0.001 |
0.999 |
0.0283 |
-90.654 |
-0.041 |
-0.028 |
0.998 |
129.044 |
0 |
0 |
0 |
1 |
标定的残差在可接受的范围内,表明优化已成功收敛。
N(位姿) |
平均旋转角度(°) |
最大旋转角度(°) |
平均平移残差(mm) |
最大平移残差(mm) |
|---|---|---|---|---|
10 |
0.021 |
0.042 |
0.109 |
0.172 |
对于小型机器人,我们预计残差在亚毫米范围内;而对于大型机器人,残差则在毫米范围内。至于残差的旋转分量,我们预计其在亚度范围内。
全部的残差数据
位姿 |
旋转角度(°) |
平移量(mm) |
|---|---|---|
1 |
0.017292 |
0.163 |
2 |
0.008218 |
0.135 |
3 |
0.028 |
0.172 |
4 |
0.009 |
0.053 |
5 |
0.042 |
0.080 |
6 |
0.008 |
0.098 |
7 |
0.022 |
0.138 |
8 |
0.025 |
0.077 |
9 |
0.036 |
0.125 |
10 |
0.013 |
0.048 |
使用投影进行验证也通过了,表明手眼变换是正确和准确的。
潜在原因
轻微碰撞会导致机器人关节或末端执行器发生轻微位移,这种位移可能不足以造成可见的损坏,但仍会影响手眼标定的精度。这会导致触碰测试失败和机器人定位不准确。
潜在解决方案
预热相机并运行现场标定。
使用初始数据集重复进行手眼标定。
验证手眼标定结果(变换矩阵、残差、投影)。
重新运行碰撞测试。