05基于視覺的雙連桿柔性機械臂末端位置跟蹤控制

Umesh Kumar Sahu; Dipti Patra; Bidyadhar Subudhi

文章精讀

英文標題：

Vision-based tip position tracking control of two-link flexible manipulator

文章摘要：

由于柔性連桿機械臂(FLM)中執行器和傳感器不共點，因此難以實現精確的末端位置跟蹤。為了解決這一問題，視覺傳感器代替傳統的機械傳感器被用來直接測量末端位置。在不同的視覺伺服(VS)控制方案中，基于圖像的視覺伺服(IBVS)更為有效。然而，IBVS方案中仍存在許多挑戰，例如相互作用矩陣的奇異性和軌跡中的局部極小值，這些都會影響系統在實時應用中的性能。在本研究中，我們選擇基于圖像矩的視覺特征來解決IBVS方案中出現的上述問題。此外，針對雙連桿柔性機械臂末端位置跟蹤控制問題，我們設計了一個新的雙時間尺度IBVS控制器。在該控制方案中，FLM的動態被分解為兩個時間尺度模型，即慢子系統和快子系統。通過仿真研究，我們對該新型雙時間尺度IBVS控制器的性能和魯棒性進行了驗證。結果表明，該控制器有效地穩定了系統的振蕩動態，并能準確地跟蹤參考軌跡。

DOI：10.1049/iet-csr.2019.0035

文章選圖：

Fig. 1 Schematic diagram of a TLFM?

Fig. 2 Perspective model of camera

Fig. 3?Shifted points and rotation angle

Fig. 4?Structure of the proposed new two-time scale control scheme

Fig. 5? Symmetrical object

Fig. 6 Non-symmetrical object

Fig. 7 Task-1: (a) Initial position, (b) Desired position

Fig. 8?Feature error for task-1

Fig.11 Tip positioning performance of link-1

Fig.13 Tip positioning error of link-1

Fig.15?Tip deflection performance of link-1

Fig.17 Tip deflection error of link-1

Fig.19 Results with modelling errors and FOV constraint for task-1

引用本文：

Sahu, Umesh Kumar; Patra, Dipti; Subudhi, Bidyadhar: 'Vision-based tip position tracking control of two-link flexible manipulator', IET Cyber-Systems and Robotics, 2020, 2, (2), p. 53-66, DOI: 10.1049/iet-csr.2019.0035

文章鏈接：

https://digital-library.theiet.org/content/journals/10.1049/iet-csr.2019.0035

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總結

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