【机器人】动作捕捉系统Nokov调试心得

导语：这一周的工作先是完成了度量系统Nokov的标定，然后对机械臂自身的编码器得到的坐标值与动作捕捉系统Nokov测得的坐标值进行了比较，来观察二者之间的误差。在这个过程中我对Nokov软件Seeker的使用有了基本掌握，最重要的是让我对机械臂有了更深的理解，特此在这记录。

一. 度量系统Nokov的标定

在进行坐标值比较之前，我已经对度量系统进行了一次标定，标定效果很好。
真实值496.05，标定值496.08 (单位mm)

盲区说明：
  标定完成之后，Nokov对于标定空间内的点的测量是很准确的，但是如果出了标定空间，摄像头是捕捉不到的，所以它只能对标定空间内进行测量。( 且经过测试，越靠近盲区，测量值越不准确。)

二. 机械臂自身的编码器得到的坐标与动作捕捉系统测得得坐标值比较

  在进行上面标定之后，如果只是用度量系统单独测量坐标的话是没问题的，但如果需要在同一点下将机械臂自身的编码器值和Nokov的值进行比较的话，那么还需要注意一个问题，即机械臂本体的基坐标系和度量系统标定的原点坐标系之间的关系。简单的处理是：让他们二者原点坐标系方位一致，只有平移变换关系。
  设机械臂末端坐标系为C，机械臂基坐标系为A，视觉捕捉系统标定的原点坐标系为B。那么机械臂末端位姿在机械臂基坐标系下的表示为 C A T _{C}^{A}T CA​T ，机械臂末端位姿在视觉捕捉系统原点坐标系的表示为 C B T _{C}^{B}T CB​T ，视觉捕捉系统原点坐标系在机械臂基坐标系表示方法为 B A T _{B}^{A}T BA​T ，那么可得误差关系： e r r o r    =     C A T    −     B A T × C B T error\,\,=\,\,_{C}^{A}T\,\,-\,\,_{B}^{A}T\times _{C}^{B}T error=CA​T−BA​T×CB​T
例如，对机械臂的零位点进行测量比较，

可得误差(单位：mm)：

误差来源分析：

1. 机械臂编码器测得的点是末端执行器的尖点，而视觉捕捉系统则需要在机械臂末端处贴上反光小球，小球直径约1.5cm，故存在小球直径大小的误差，这种情况下设最大允许误差为15mm。
2. 得到 B A T _{B}^{A}T BA​T 的方法是让机械臂的末端点到达视觉捕捉系统的原点坐标系，通过在 Live Mode 模式下进行观察，二者坐标系基本重合即可，在示教器上读出此时的位置信息，作为平移变换矩阵，经过测量，这种误差存在2-3mm的误差。
3. 在进行视觉捕捉系统标定的时候，需要让视觉捕捉系统的原点坐标系与机械臂基坐标系xyz方位一致，即使我是沿着地板进行标定，但可能不是完全的一致，认为这种方法存在1-2mm的误差。

对机械臂的更深认识：

注：这里针对我使用的工业机械臂CRP1410，不同机器人坐标系方向和原点建立是不同的。
基坐标系：基坐标系不是在底座面上，而是在底座中心的上方，约与第二关节中心处平行。

直角坐标系：之前认为监视直角坐标下的坐标值是机械臂末端的点的值，但发现不是，每种机器人类型对应的直角坐标方向不同，对应的直角坐标原点位置也不同。CRP直角坐标系下测的是第六关节处法兰盘的中心处。

工具坐标系：工具坐标系0号与直角坐标系相同，工具坐标系1号才是测得末端执行器的尖点坐标值。所以我们应该监视工具坐标系1号，它上面的值才是我们要用到的末端点值。(3号也是直角坐标系)