基于單應(yīng)性的移動機器人反饋鎮(zhèn)定與編隊跟隨控制.pdf

1、對于以往的機器人控制系統(tǒng)而言，其獲取周圍環(huán)境信息的途徑大多是激光、雷達和定位系統(tǒng)等，而近些年機器視覺的發(fā)展讓人們發(fā)現(xiàn)了信息獲取的新途徑，進而誕生了機器人視覺伺服控制，通過賦予機器人視覺的功能使其能更全面的感知周圍環(huán)境，提高機器人控制系統(tǒng)的自動化及智能化程度。另一方面，對于移動機器人而言，其運動控制技術(shù)是實現(xiàn)機器人智能化的關(guān)鍵，因此本文的研究工作圍繞著將視覺伺服控制引入到移動機器人的運動控制中，主要是體現(xiàn)在運動控制中的反饋鎮(zhèn)定和編隊跟隨兩

2、大關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的基于圖像的視覺伺服控制通常采用固定特征點為控制變量，往往存在局部遮擋和噪聲影響較大的問題，而多視圖幾何包含更全面的信息，能夠更好地反映相對位姿關(guān)系，本文采用多視圖幾何中的單應(yīng)性特征，以輪式移動機器人為研究對象，結(jié)合運動學(xué)模型，分別提出了新型的移動機器人反饋鎮(zhèn)定和編隊跟隨控制律。主要研究工作分述如下:
　　1.根據(jù)處理方法將視覺伺服過程中的圖像處理分為兩部分，第一部分采用傳統(tǒng)的sift等算法提取并匹配特征點，并利用

3、特征點對的像素坐標計算單應(yīng)性矩陣，第二部分則是基于稀疏光流法對事先選取的特征點進行跟蹤，計算實時增量單應(yīng)性矩陣，并依據(jù)單應(yīng)性的傳遞特性進而得到當前單應(yīng)性矩陣，該方法無需多次進行特征點提取與匹配，運算時間短，大大提高了系統(tǒng)的實時性。
　　2.針對運動學(xué)模型描述的非完整移動機器人提出了一種基于單應(yīng)性的反饋鎮(zhèn)定控制策略，該策略可以在缺乏深度信息的條件下，利用單應(yīng)性元素構(gòu)造誤差變量，所設(shè)計的切換控制器可在滿足非完整約束的同時驅(qū)動機器人完成