基于視覺的多機器人協(xié)同控制研究.pdf

1、隨著社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對機器人提出的工作要求不再僅僅是簡單的重復(fù)動作，而是要求機器人能具備一定的智能協(xié)同性。因此有越來越多的專家學(xué)者開始研究多機器人系統(tǒng)，與單體機器人相比，多機器人系統(tǒng)具有很多突出的優(yōu)點，如并行性、冗余性、空間分布特性等。目前多機器人系統(tǒng)已經(jīng)在航天航空、汽車裝配焊接、災(zāi)害救援等領(lǐng)域有了成功的應(yīng)用。而多機器人的協(xié)同性是評價多機器人系統(tǒng)整體性能的一項重要指標(biāo)，因此本文研究多機器人系統(tǒng)的協(xié)同控制有很高的理論意義和實用價

2、值。
　　本文基于機器視覺研究了機器人的協(xié)同控制，以Adept公司的Amigobot機器人為平臺，實現(xiàn)了兩個移動機器人協(xié)同搬運一個比機器人尺寸大得多的方形箱子到指定的目標(biāo)位置。本文的研究內(nèi)容可以分為視覺定位、目標(biāo)搜尋和協(xié)同搬運控制三部分，各個部分緊密聯(lián)系，承上啟下。主要內(nèi)容如下:
　　(1)視覺定位:通過普通CCD攝像機獲取的圖像一般存在較大的畸變，因此本文首先建立攝像機的參數(shù)模型并據(jù)此對圖像進行矯正，然后才提出基于標(biāo)簽輪廓

3、的定位方案對矯正后的圖像進行分析，以確定機器人和箱子的位姿。
　　(2)目標(biāo)搜尋:目標(biāo)搜尋是指根據(jù)機器人的初始位置和指定的搬運地點，搜索機器人的施力點，并控制機器人運動到該點的過程。本文首先基于推力矩模型確定施力點，然后利用RRT算法規(guī)劃了從機器人初始位置到施力點的無碰撞路徑，為了能夠平滑高效的跟蹤，對該路徑進行了直線分段擬合，最后設(shè)計了模糊控制器實現(xiàn)機器人對該路徑的跟蹤。
　　(3)協(xié)同搬運控制:為了將較大箱子搬運到指定地