線形レーザープロファイラとロボットの協調作業におけるハンドアイキャリブレーションの精度向上のために、二段階法に基づくキャリブレーション方法を提案した。本方法は一般的に入手しやすいキャリブレーションボールをキャリブレーション物体として使用し、1回の姿勢変化と1回の平行移動の特殊な測定方式により、ロボット座標系における球心座標が一定である特性を利用して解法方程式を構築し、異なる姿勢下の方程式を連立して回転行列と平行ベクトルをそれぞれ独立に解く。実験結果より、二段階法におけるX方向およびY方向の球心座標の標準偏差はそれぞれ0.3249 mmおよび0.2462 mmであり、一次法の0.4608 mmおよび0.6391 mmと比較してそれぞれ29.5％および61.5％向上した。さらに球体フィッティング実験において、二段階法でフィットした球体半径と公称半径14.996 mmとの差は0.019 mmであったのに対し、一次法では0.278 mmであり、二段階法のフィッティング精度が高いことを示している。本稿で提案した二段階法ハンドアイキャリブレーション方法は、一次法に比べてキャリブレーション精度と三次元フィッティング精度を顕著に向上させた。

ハンドアイキャリブレーション;線形レーザープロファイラ;キャリブレーションボール;同次変換行列