1. 研究目的与意义

本研究的主题是关于ur机器人上相机的标定方法的研究。随着工业机器人在生产线中的广泛应用，机器人上相机的标定方法已经成为了工业界的热门话题之一。机器人上相机的标定方法对于机器人的视觉控制和定位精度有着重要的影响，因此有必要进行相关的研究。

ur机器人是一种先进的工业机器人，在工业生产线中有着广泛的应用。然而，由于机器人的复杂性，相机的标定过程需要考虑到许多复杂的因素，如机器人的结构特征、运动学模型等。因此，研究ur机器人上相机的标定方法具有重要的意义。

本研究的目的是探讨ur机器人上相机的标定方法，以提高机器人的定位精度和视觉控制能力。具体而言，本研究将结合现有的标定方法和算法，提出一种适用于ur机器人的标定方法。同时，本研究还将进行大量的实验，以评估所提出的标定方法的有效性和稳定性。

2. 课题关键问题和重难点

目标检测系统是工业机器人运动控制中的重要组成部分。在传统的工业生产中，主要依靠人眼来判断生产线上物体的位置和检测工件是否合格，将物体移至指定位置和剔除不合格产品。长期高强度的工作会导致审检员视觉疲劳，引起工作效率降低，并且增大工业生产中的故障率和生产不确定性。当今工业生产中，自动化程度越来越高，在机器人上加装传感器（如激光传感器、雷达、超声波传感器、视觉传感器等）来代替传统人力进行目标检测己成为一种发展趋势。但是目前为止，机器人对外部环境的感知能力仍然十分有限，提高工业机器人的环境智能感知能力，是当今工业机器人领域中的研宄热点与难点。

将视觉检测与机器人结合成为实现工业机器人自动化的有效的方式，两者结合，可利用视觉系统检测工件是否合格，并进行筛选，同时也可通过视觉系统获得定位信息来引导工业机器人到相应的位置完成指定动作，在提高工业生产效率和提高产品加工精度等方面具有重要的作用。

3. 国内外研究现状（文献综述）

六自由度工业机器人作为先进机电一体化的代表，是目前应用最为广泛的制造装备之一。衡量工业机器人性能的重要指标之一就是机器人的精度，工业机器人精度的评价标准分为绝对定位精度和重复定位精度。重复定位精度已达到了较高的水平，一般在0.1mm数量级，然而绝对定位精度难以满足工业上实用化的需求。因此，提高机器人的绝对定位精度在机器人标定技术中起着至关重要的作用^[1-2]。

根据工业机器人的运动学原理，对六自由度关节型机器人的位姿精度给出评价方法，采用dh建模法针对ur机器人建立起了运动学模型，推导出该机器人的名义运动学几何参数，从而得到机器人末端位姿的转换公式，并通过了仿真验证^[3-4]。

相机标定和手眼系统标定是研究视觉引导的基础。通过相机标定获取相机内外参数得到空间到像素坐标之间的转换矩阵，来确定目标物体的位置信息；通过手眼系统标定获得摄像机与机械手之间的转换矩阵，然后控制机械手去精确放置目标物体^[5-6]。

4. 研究方案

本次毕业设计分为三部分

第一部分 以ur3机器人和realsense为研究对象，分析realsense的原理。

利用结构光三维检测技术可获得物体的三维信息，通过对结构光视觉检测原理的研宄，可以检测系统的研宄提供理论依据。而对ＵＲ机器人进行运动学分析，可获得机器人的末端位姿，这对于检测系统求解物体三维信息具有重要意义。结构光三维检测是基于光学三角测量法的一种三维检测技术。光学投射器将一定模式的结构光（采用线激光器）投射与待测物表面，当线激光平面与物体相交时，光条会随着被测物表面形状产生调制，由另一位置的摄像机获取光条的二维畸变图像，光条的畸变程度取决于相机和激光器的相对位置和被测物的表面轮廓。固定相机和激光器，通过标定获取二者之间坐标系的转换关系，由畸变的二维光条的图像坐标可获得物体表面的三维轮廓信息在机器人移动过程中，相机依次拍摄不同位置的激光线图像，可得到视差图。若测量系统经过标定，则此系统中各个坐标系之间的映射关系己知，则可由视差图像中光条点的坐标值获得该物体表面的点在世界坐标系中的坐标（Ｕ，Ｚ），这样即可对物体进行三维重建，获得物体的三维模型。

5. 工作计划

2023.1.2-2023.1.15 完成译文翻译，查阅文献，完成开题报告并上传毕设网。

2023.1.16-2023.2.5 指导老师审核译文和开题报告，根据指导老师意见完成修改。2023.2.6-2023.3.19 按照开题报告的方案，开始毕设课题的分析和方案设计，分析realsense的原理,建立realsense和机器人的坐标变换，依托ros对ur机器人进行实验效果仿真分析。水水水

2023.3.20-2023.3.26 在“毕设网”上完成“中期检查报告”的填写，指导老师完成中期任务的