基于單目高速相機的平地鏟位姿參數動態測量方法

摘要：為研究水田激光平地機動力學模型,提高控制算法精度,優化機械結構設計,提出一種基于單目高速相機的平地鏟位姿參數動態測量方法。該方法利用直接線性變換(Direct linear transformation,DLT)分別建立單目相機與平地鏟局部坐標系、單目相機與平地鏟臺架之間的對應關系方程,通過高斯-牛頓迭代法間接求解出平地鏟上兩個坐標系之間的轉換關系,從而實現平地鏟空間位置和姿態角的測量。利用單目高速相機進行了試驗驗證,并與AHRS(Attitude and heading reference system)傳感器進行數據對比。試驗結果表明:本文方法可以實現平地鏟的位姿參數測量,與AHRS傳感器相比,姿態角平均絕對誤差為0.687°、標準差為0.543°,最大絕對誤差為-1.92°,出現在平地鏟運動到3.76 s處;測得的質心位置在 X、Y、Z 軸方向上的變化與平地鏟實際運動相符。