University of Twente Student Theses

Login

Hand-oog coördinatie kalibratie : het bepalen van de rotatie en translatie componenten van de transformatie tussen de camera en de end effector

Ooms, Puck (2023) Hand-oog coördinatie kalibratie : het bepalen van de rotatie en translatie componenten van de transformatie tussen de camera en de end effector.

[img] PDF
5MB
Abstract:Dit onderzoek richt zich op het verkrijgen van een nauwkeurige hand-oog coördinatie kalibratie voor robots die worden ingezet in de gezondheidszorg. De kinematische keten, bestaande uit het robot base frame (ϕb), het nekframe (ϕn) en het cameraframe (ϕc), speelt hierbij een cruciale rol. Om de benodigde waarden binnen deze keten te verkrijgen, wordt een kalibratieproces uitgevoerd waarbij de positie en oriëntatie van de camera ten opzichte van de end effector (nekgewricht) berekend worden. Dit wordt bereikt door de robot twee bewegingen om niet-parallelle assen te laten uitvoeren, terwijl de camera gericht is op een visueel meetbaar punt in de ruimte. Hieruit ontstaan drie posities van zowel de camera en het nekgewricht ten opzichte van het robot basis frame. Het hand-oog coördinatie kalibratie probleem van de robot levert een homogene transformatievergelijking op van de vorm AX = XB. Hierin is ’A’ de positie en oriëntatie van het nekgewricht ten opzichte van het robot basis frame, ’B’ is de positie en oriëntatie van een ArUco marker ten opzichte van het camera frame en ’X’ is de transformatie matrix tussen camera en de end effector. Het doel van het onderzoek is om uiteindelijk tot een homogene transformatie matrix ’X’ te komen die de transformatie beschrijft tussen ’A’ en ’B’. De Daniilidis methode, zoals beschreven in de OpenCV ’Camera calibration and 3D reconstruction’, wordt toegepast in dit onderzoek. Deze methode maakt gebruik van duale quaternionen om zowel rotatie als translatie simultaan te beschrijven. Singuliere waarden ontbinding wordt gebruikt om de best mogelijke schatting van transformatiematrix ’X’ te verkrijgen. Uit het onderzoek blijkt dat een kleine afwijking in matrix ’X’ tot grote doorreken fouten kan lijden. Dit kan verklaard worden door eventuele fouten bij het meten van de positie van camera en nekgewricht. De resultaten uit dit onderzoek kunnen niet gebruikt worden om de robot te implementeren binnen de gezondheidszorg. Dit komt door de afwijkingen die optreden bij het aansturen van de robotarm op basis van visuele input.
Item Type:Essay (Bachelor)
Faculty:TNW: Science and Technology
Subject:44 medicine
Programme:Biomedical Technology BSc (56226)
Link to this item:https://purl.utwente.nl/essays/96546
Export this item as:BibTeX
EndNote
HTML Citation
Reference Manager

 

Repository Staff Only: item control page