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机器人手眼标定通常要解一个旋转方程RaRx=RxRb,求解该方程有很多方法,其中利用四元数的方法最为简洁实用。一般的四元数求解侧重应用,缺乏几何意义的对照,也没有全面分析方程各种解的情况。本文深入研究该方程的四元数几何方法,详细而严格地论证各种情况下方程的解,给出了四元数矩阵分析与几何解释的有趣对照。仿真验证了该算法的正确性。了解方程各种解的情形以及几何意义将有助于降低求解的条件数,提高标定效率。此外,研究对于发展四元数几何分析也有很大的意义。