移動機器人視覺伺服.pdf

1、移動機器人是一個集環(huán)境感知，動態(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)。視覺是人類觀察世界和認知世界的重要手段，人類從外部世界獲得的信息80％是由視覺獲取的。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，給計算機、機器人或其它智能機器賦予人類視覺認知功能，使計算機具有通過二維圖像認知現(xiàn)實世界的能力。機器人視覺伺服是移動機器人中的一個重要領(lǐng)域，是機器人導(dǎo)航的一個重要方面，改善現(xiàn)有智能機器人的性能，使之在軍事、太空、工業(yè)等領(lǐng)域得到更加廣泛的運用。

2、　　機器人視覺伺服主要分為：基于位置的視覺伺服(PBVS)、基于圖像的視覺伺服(IBVS)、2-1/2-D混合視覺伺服。由于基于位置的視覺伺服需要預(yù)先知道三維場景的結(jié)構(gòu)，而混合視覺伺服要求知道相機校準參數(shù)，還需對相機位置進行估計，因此基于圖像的視覺伺服成為本文研究的重點。
　　在基于圖像的視覺伺服中，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，而且需對初始位置與目標位置的距離進行估計，以上都會給最終結(jié)果造成一定的誤差，

3、特別是對位置間距離估計偏差太多很可能造成任務(wù)的失敗。為解決以上問題，本文提出了一種新的基于圖像的視覺伺服控制算法，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，而且不需對初始位置與目標位置間的距離進行估計，從而能很好的完成任務(wù)。在基于圖像的視覺伺服中，采用針孔相機很難保證圖像相關(guān)特征點一直處于相機的視野域內(nèi)，如果特征點未被相機捕捉到很可能直接導(dǎo)致整個任務(wù)的失敗。全景相機能很好的解決這個視野域受限制的問題，為此本文還對采用全景相機