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具身智能机器人坐标系标定与手眼标定指南.docx
资料介绍
具身智能机器人坐标系标定与手眼标定指南
1 概述
坐标系标定是机器人感知系统的基础，确保相机、激光雷达、机械臂等模块在统一的坐标系下协同工作。手眼标定是确定相机与机械臂之间相对位姿的关键步骤。本文介绍坐标变换基础、标定方法和操作流程。
2 坐标变换基础
齐次变换矩阵由旋转矩阵和平移向量组成，描述两个坐标系之间的相对位姿。TF树是ROS 2中管理坐标变换的标准机制，所有坐标系通过TF树关联，支持静态变换和动态变换。
3 相机标定
内参标定标定相机的焦距、主点、畸变系数等内部参数，推荐使用棋盘格标定板，使用OpenCV或Kalibr工具。外参标定标定相机与其他传感器（如IMU、激光雷达）之间的相对位姿。
4 手眼标定
眼在手外相机固定在机器人外部，标定相机坐标系与机器人基坐标系的关系。眼在手上相机安装在机械臂末端，标定相机坐标系与末端坐标系的关系。
标定方法：控制机器人移动到多个位姿，采集标定板图像，使用Tsai或Park算法求解。推荐使用Hand-Eye Calibration工具箱或ROS 2的easy_handeye包。
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