Os métodos existentes de calibração mão-olho para robôs com lidar 2D geralmente apresentam desvantagens como alto custo de fabricação do dispositivo de calibração e requisitos rigorosos no processo de amostragem. Para enfrentar esses problemas, propõe-se um método de calibração utilizando um dispositivo de calibração com características de ângulo vertical. Durante a calibração, mantém-se a posição relativa entre o dispositivo de calibração e o sistema de coordenadas base do robô inalterada; controla-se o robô equipado com lidar 2D para escanear o dispositivo de calibração em uma determinada pose, formando-se três características lineares no plano de varredura do lidar e nos três planos de calibração. Utilizando as restrições geométricas entre elas, calcula-se a relação de transformação entre o sistema de coordenadas do lidar e o sistema de calibração; por meio da transformação das poses do robô e escaneamento repetido, estabelece-se o sistema de equações restritivas para a matriz de transformação entre o sistema de coordenadas da ferramenta do robô e o sistema de coordenadas do lidar; resolve-se o sistema para obter a estimativa da matriz de transformação. Simultaneamente, propõe-se um algoritmo de otimização de calibração mão-olho baseado em características planas, que consiste em um processo iterativo em três fases, evitando o impacto negativo da precisão de fabricação das características de ângulo vertical nos resultados da calibração. Resultados experimentais mostram que, com erro de varredura do lidar de 2 mm, após 10 iterações, o erro do ângulo de Euler da matriz de rotação pode ser reduzido para menos de 0,01° e o erro de distância da matriz de translação para menos de 1,0 mm. Comparado a outros métodos sob as mesmas condições de calibração, este método apresenta vantagens em velocidade de convergência e na seleção inicial de valores mais objetiva e razoável.

robô; lidar 2D; calibração mão-olho; características de ângulo