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Eye-in-Hand标定与抓取位姿计算指南

共计 30 章节
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01
课程概述
Eye-in-Hand系统定义 · 应用场景（工业抓取 · 装配
课程概述Eye-in-Hand
02
机器人基础
机器人坐标系（基座 · 关节 · 工具
机器人基础机器人坐标系
03
相机成像原理
针孔相机模型 · 内参矩阵 · 畸变模型（径向
相机成像原理针孔相机模型
04
手眼标定问题建模
Eye-in-Hand vs Eye… · AX=XB方程推导 · 未知量定义
手眼标定问题建模Eye-in-Hand
05
标定板与特征提取
棋盘格 · 圆点阵 · ArUco码
标定板特征提取
06
机器人位姿获取
从正运动学计算工具坐标系位姿 · 关节角度读取 · ROS TF树
机器人位姿获取从正运动学计算工…
07
数据采集策略
采集数量要求（至少3组） · 运动多样性（平移+旋转） · 避免退化运动
数据采集策略采集数量要求
08
Tsai两步法
旋转分离求解 · 基于四元数的线性化 · 平移向量最小二乘求解
Tsai两步法
09
Park-Martin法
基于李群/李代数的优化 · 旋转与平移联合求解 · 收敛性分析
Park-Martin基于李群
10
非线性优化方法
Levenberg-Marquard… · Ceres Solver应用 · 残差定义
非线性优化方法Levenberg-Ma…
11
标定精度评估
重投影误差 · 旋转误差（角度偏差） · 平移误差（毫米级）
标定精度评估重投影误差
12
标定结果验证
将标定矩阵代入新数据 · 计算抓取位姿误差 · 可视化验证
标定结果验证将标定矩阵代入新…
13
工具坐标系标定
TCP标定原理（四点法 · 六点法） · 与手眼标定的关系
工具坐标系标定TCP
14
相机-机器人外参标定
从标定结果推导相机相对于机器人基座的…
相机机器人外参标定
15
抓取位姿定义
抓取点 · 抓取方向 · 抓取深度
抓取位姿定义抓取点
16
物体检测与位姿估计
基于深度学习的6D姿态估计（Pose… · DenseFusion） · 传统PnP方法
物体检测位姿估计
17
从像素到机器人坐标
像素坐标→相机坐标→工具坐标→基座坐…
从像素到机器人坐…像素坐标→相机坐…
18
抓取规划
抓取姿态采样 · 碰撞检测 · 可达性分析
抓取规划抓取姿态采样
19
运动规划与轨迹生成
关节空间规划 · 笛卡尔空间直线/圆弧插补 · 速度与加速度约束
运动规划轨迹生成
20
抓取执行流程
视觉引导→标定变换→运动规划→抓取→… · 全流程闭环
抓取执行流程视觉引导→标定变…
21
ROS集成
ROS相机驱动 · TF广播 · MoveIt!抓取规划
ROS集成
22
标定工具与库
OpenCV手眼标定函数（calib… · EasyHandEye · visp_hand2eye_cali…
标定工具OpenCV
23
标定误差来源分析
机器人定位误差 · 相机标定误差 · 特征提取误差
标定误差来源分析机器人定位误…
24
标定数据预处理
异常值剔除 · 数据平滑 · 运动一致性检查
标定数据预处理异常值剔除
25
多相机手眼标定
多相机系统标定 · 联合优化 · 全局一致性
多相机手眼标定多相机系统标定
26
动态标定与在线更新
标定参数漂移检测 · 在线补偿 · 自适应滤波
动态标定线更新
27
仿真环境标定
Gazebo+ROS仿真 · 虚拟相机与机器人 · 标定算法验证
仿真环境标定Gazebo+ROS
28
工业案例1
基于Eye-in-Hand的随机抓取… · 传送带跟踪）
工业案例1Eye-in-Hand
29
工业案例2
精密装配（轴孔装配 · 螺丝拧紧）中的手眼标定与位姿补偿
工业案例2精密装配
30
课程总结与进阶
常见问题FAQ · 推荐与书籍 · 下一步学习方向（视觉伺服
课程总结进阶