基于单应性矩阵的移动机器人视觉伺服切换控制

发布时间：2019-04-10 16:24

【摘要】：针对具有单目视觉的移动机器人,本文提出了一种基于单应性矩阵的视觉伺服控制算法,在缺乏深度信息的情况下利用视觉反馈实现了移动机器人的控制目标,即给定机器人目标位姿下拍摄得到的图像,通过视觉伺服使机器人从初始位姿准确到达目标位姿.视觉反馈环节采用单应性矩阵中的元素构造状态变量,而非利用常见的单应性分解,此外,考虑到视野约束,本文提出的算法在计算单应性矩阵时结合了单应性的传递特性,从而避免了参考目标的实时可见性.伺服环节设计了切换控制器,在满足非完整约束的同时可驱动机器人到达期望位姿.理论分析及实物仿真验证了该算法的可行性和有效性.
[Abstract]:Aiming at the mobile robot with monocular vision, this paper presents a visual servo control algorithm based on monotonic matrix, which uses visual feedback to realize the control target of mobile robot in the absence of depth information. That is to say, given the target position of the robot, the robot can get to the target position accurately from the initial position by visual servo. In visual feedback, the state variables are constructed by the elements of the monotonic matrix, rather than the common monotone decomposition. In addition, considering the visual field constraints, the algorithm proposed in this paper combines the transmissibility of the monotone in the calculation of the monotonic matrix. Thus, the real-time visibility of the reference target is avoided. A switching controller is designed to drive the robot to the desired position while satisfying the non-holonomic constraints. The feasibility and effectiveness of the algorithm are verified by theoretical analysis and physical simulation.
【作者单位】： 浙江大学控制科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(61273133)资助~~
【分类号】：TP242

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本文编号：2455944