基于2D三焦点张量的移动机器人视觉伺服镇定控制

针对单目视觉移动机器人系统,本文提出了一种基于二维三焦点张量(2D trifocal tensor,2DTT)的视觉伺服镇定控制方法.具体而言,首先描述了2D三焦点张量的导出过程,并给出了基于图像特征点的估计方法.在此基础上根据2D三焦点张量的元素,设计了一种反馈线性化控制器以实现机器人的位置镇定,以及一种比例控制器来实现姿态镇定,因而在场景信息与平移信息均未知情况下完成了移动机器人的视觉镇定控制.通过理论分析证明了本文设计的镇定控制算法具有指数收敛性能.相比现有方法,这种基于2D三焦点张量的方法在图像特征识别方面具有更强的鲁棒性,并且在平面场景与立体场景情况下均适用.最后利用仿真与实验结果验证了本文提出的视觉伺服方法的优良性能.

移动机器人速度跟踪视觉伺服控制

针对移动机器人的视觉伺服镇定系统,采用二维三焦点张量视觉系统对机器人进行定位,在此基础上采用自适应控制实现对移动机器人的运动控制。针对机器人在运动过程中存在的由于期望速度与机器人实际运动速度差值过大引起的抖动问题,提出滑模速度跟踪控制器,通过实验验证该方法的可行性及整个视觉系统良好的稳定性、鲁棒性与实时性。