给机器人赋予视觉功能,建立机器人手眼之间的协调关系,是使机器人走向智能化的一个重要里程碑。机器人的手眼关系是建立机器人与视觉传感器之间相互联系的桥梁。机器人安装视觉传感器后,可以借助于视觉获取环境信息以执行一些特定的任务。本文主要研究了机器人在执行任务时所涉及的关键技术——手眼标定技术。具体的研究内容如下:1.结合本文所要采用的二维标定模板,研究了一种基于张正友的平面模板摄像机标定方法的改进的摄像机内、外参数优化方法;计算出摄像机的内、外参数;对未采用优化方法前的投影误差图和采用优化方法后的投影误差图进行了分析对比。通过对比不同的投影误差图可以得出,这种改进的优化算法可以极大地提高摄像机参数的精度,与其它优化算法相比,优化步骤更具体,在实际工程环境中,具有更高的可操作性。2.总结出手眼方程存在唯一性的条件和具体求解过程;分析了在求解过程中改善和提高手眼关系的方法和措施;给出了一种改进的手眼标定算法。这种算法,通过利用矩阵直积和矩阵特征向量推导出了机器人手眼转换矩阵的线性方程,文中详细地给出了这种算法具体的标定步骤。3.完成了手眼标定实验。采用传统的手眼标定方法对手眼关系矩阵进行计算;利用面向对象编程技术,用C++在VC6.0环境下编写了改进的手眼标定算法的求解程序,计算出了手眼关系矩阵;计算并分析了传统的手眼标定方法与改进的手眼标定方法的手眼矩阵误差。通过实验可得,正交化所引入的误差在绝大多数情况下是允许的,这种改进的手眼标定算法有效的解决了传统方法所带来的繁琐性,简化了计算,并具有足够的精度,证明了该算法切实有效。