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龙图腾网恭喜大连理工大学申请的专利一种机器人三维视觉测量系统的空间运动链参数在线校准方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115468587B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211188276.8，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权一种机器人三维视觉测量系统的空间运动链参数在线校准方法是由刘行健;张明康;宋潞杭;欧阳骏;李特;刘海波;王永青设计研发完成，并于2022-09-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种机器人三维视觉测量系统的空间运动链参数在线校准方法在说明书摘要公布了：一种机器人三维视觉测量系统的空间运动链参数在线校准方法，属于智能机器人技术领域，其包括S1:构建基于虚拟末端的空间运动链模型；S2：利用PnP算法计算机器人基座坐标系相对于被测目标坐标系的位置与方向，得到基于虚拟末端的空间运动链统一模型下的运动链参数S3：以步骤S1中构建的基于虚拟末端的空间运动链统一模型和步骤S2中求解的由被测目标坐标系到机器人基座坐标系运动链参数作为基础，构建新的优化函数，使用非线性迭代优化法来优化基于虚拟末端的空间运动链统一模型的参数。本发明方法基于AX＝XB传统手眼标定运动学模型，利用新的基于虚拟末端的空间运动链统一模型，实现机器人三维视觉测量系统的空间运动链参数在线校准，该模型可在实际工程中应用。

本发明授权一种机器人三维视觉测量系统的空间运动链参数在线校准方法在权利要求书中公布了：1.一种机器人三维视觉测量系统的空间运动链参数在线校准方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：在现有的AX＝XB传统运动学模型基础上，构建新的基于虚拟末端的空间运动链模型；S2：计算S1构建的基于虚拟末端的空间运动链模型下的运动链参数其中，运动链参数指的是由被测目标坐标系到机器人基座坐标系的旋转平移关系；S3：以步骤S1中构建的基于虚拟末端的空间运动链模型和步骤S2中求解的由被测目标坐标系到机器人基座坐标系运动链参数作为基础，构建新的优化函数，使用非线性迭代优化法来优化基于虚拟末端的空间运动链模型的参数；具体步骤如下：步骤S1：构建新的基于虚拟末端的空间运动链模型，具体如下：完整的基于虚拟末端的空间运动链模型包括机器人基座、四轴机器人连杆1-连杆4、三维视觉测量传感器、被测目标、虚拟末端及其虚拟臂；空间运动链模型在空间中有机器人基座坐标系、机器人关键关节坐标系、三维视觉测量传感器坐标系、被测目标坐标系、虚拟末端坐标系；虚拟末端通过虚拟臂连杆，分别与机器人关键关节、三维视觉测量传感器连接，位置和方向由机器人关键关节坐标系的Z轴与三维视觉测量传感器坐标系的Z轴的相对几何关系确定，进而完成基于虚拟末端的空间运动链模型的构建；S2：计算S1构建的基于虚拟末端的空间运动链模型下的运动链参数具体如下：S2.1：计算从被测目标坐标系到机器人基座坐标系的位置关系机器人关节J1作为机器人唯一变量旋转任意n个不同的角度，n3，其他所有关节角度保持固定，保证被测目标始终完全位于三维视觉测量传感器的扫描视场内；将机器人关节J1旋转任意n个不同的角度，得到n个不同姿势；基于n个不同姿势下三维视觉测量传感器捕获的被测目标图像，利用PnP算法计算从被测目标坐标系到机器人基座坐标系的位置关系；S2.2：确定机器人基座坐标系相对于被测目标坐标系的方向将机器人关节J1旋转角固定在0°，机器人关节J2作为机器人唯一变量旋转任意m个不同的角度，m3，其他所有关节角度保持固定，保证被测目标始终完全位于三维视觉测量传感器的扫描视场内；将机器人关节J2旋转任意m个不同的角度，得到m个不同姿势；每一个姿势下虚拟末端的位置都是基于被测目标坐标系与三维视觉测量传感器捕获的被测目标图像，通过PnP算法反向计算求得的；由此确定机器人基座坐标系相对于被测目标坐标系的方向；S2.3：基于已获得的机器人基座坐标系相对于被测目标坐标系的位置和方向，得到基于虚拟末端的空间运动链模型下的运动链参数S3：以步骤S1中构建的基于虚拟末端的空间运动链模型和步骤S2中求解的由被测目标坐标系到机器人基座坐标系运动链参数作为基础，构建新的优化函数，使用非线性迭代优化法来优化基于虚拟末端的空间运动链模型的参数，具体如下：在步骤S2.1中，机器人关节J1旋转任意n个不同的角度，得到n个不同姿势，同时三维视觉测量传感器捕获被测目标的n个不同视图；对于机器人的第i个姿势，i＝1,2……,n，定义为由PnP算法求得的从三维视觉测量传感器坐标系到被测目标坐标系的位姿转换关系；定义为机器人基座坐标系到三维视觉测量传感器坐标系的位姿转换关系；定义为从机器人基座坐标系到被测目标坐标系的位姿转换关系；有公式： 定义为从机器人基座坐标系到被测目标坐标系的位姿转换关系的旋转分量；为从机器人基座坐标系到被测目标坐标系的位姿转换关系的平移分量；Rz为被测目标坐标系到机器人基座坐标系的运动链参数的旋转分量；tz为被测目标坐标系到机器人基座坐标系的运动链参数的平移分量；利用罗德里格斯的旋转公式RodriguesR，对于n个不同姿势，基于虚拟末端的空间运动链模型的位置误差PError和方向误差OError为： 则基于虚拟末端的空间运动链模型参数的优化函数是： 其中，al，dl，αl，θl分别对应基于虚拟末端的空间运动链模型中第l个连杆的链路长度、链接偏移、链路扭曲和关节角，其中，l＝1、2、3、4、5中：1-3分别表示连杆1,连杆2，连杆3；4，5分别表示虚拟臂4’,虚拟臂5’；基于步骤S3中已求解的优化函数，使用非线性迭代优化法优化基于虚拟末端的空间运动链模型参数后，三维视觉测量传感器重新扫描被测对象后得到优化后数据，使用优化后数据作为初始值进行重新优化；设定虚拟末端的空间运动链模型运动学参数中的最大预期偏差阈值为ea，ed，eα，eθ，使用非线性迭代优化法重复优化过程至|al|ea,|dl|ed,|αl|eα,|θl|eθ时，基于虚拟末端的空间运动链模型的参数优化完成；若一直无法优化至阈值以下，需返回到步骤S2重新计算基于虚拟末端的空间运动链模型下的运动链参数并进行优化。

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