移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)伺服.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知，動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃，行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。視覺(jué)是人類(lèi)觀察世界和認(rèn)知世界的重要手段，人類(lèi)從外部世界獲得的信息80％是由視覺(jué)獲取的。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，給計(jì)算機(jī)、機(jī)器人或其它智能機(jī)器賦予人類(lèi)視覺(jué)認(rèn)知功能，使計(jì)算機(jī)具有通過(guò)二維圖像認(rèn)知現(xiàn)實(shí)世界的能力。機(jī)器人視覺(jué)伺服是移動(dòng)機(jī)器人中的一個(gè)重要領(lǐng)域，是機(jī)器人導(dǎo)航的一個(gè)重要方面，改善現(xiàn)有智能機(jī)器人的性能，使之在軍事、太空、工業(yè)等領(lǐng)域得到更加廣泛的運(yùn)用。

2、　　機(jī)器人視覺(jué)伺服主要分為：基于位置的視覺(jué)伺服(PBVS)、基于圖像的視覺(jué)伺服(IBVS)、2-1/2-D混合視覺(jué)伺服。由于基于位置的視覺(jué)伺服需要預(yù)先知道三維場(chǎng)景的結(jié)構(gòu)，而混合視覺(jué)伺服要求知道相機(jī)校準(zhǔn)參數(shù)，還需對(duì)相機(jī)位置進(jìn)行估計(jì)，因此基于圖像的視覺(jué)伺服成為本文研究的重點(diǎn)。
　　在基于圖像的視覺(jué)伺服中，通常采用近似線性輸入輸出控制法，該方法需要多處近似處理，而且需對(duì)初始位置與目標(biāo)位置的距離進(jìn)行估計(jì)，以上都會(huì)給最終結(jié)果造成一定的誤差，

3、特別是對(duì)位置間距離估計(jì)偏差太多很可能造成任務(wù)的失敗。為解決以上問(wèn)題，本文提出了一種新的基于圖像的視覺(jué)伺服控制算法，它采用極線幾何與三角幾何相結(jié)合的方法，能避免近似處理，而且不需對(duì)初始位置與目標(biāo)位置間的距離進(jìn)行估計(jì)，從而能很好的完成任務(wù)。在基于圖像的視覺(jué)伺服中，采用針孔相機(jī)很難保證圖像相關(guān)特征點(diǎn)一直處于相機(jī)的視野域內(nèi)，如果特征點(diǎn)未被相機(jī)捕捉到很可能直接導(dǎo)致整個(gè)任務(wù)的失敗。全景相機(jī)能很好的解決這個(gè)視野域受限制的問(wèn)題，為此本文還對(duì)采用全景相機(jī)