【文章內(nèi)容簡介】
了一個 從 傳感器的各種輸入, 到 驅(qū)動器輸出,并確保不同的 控制算法同時運作的方法 。 該賽格威 運動 和 大多數(shù) 機械手運動是基于特定 的笛卡爾坐標定位目標的 。但是,一旦目標 在 toolmounted 相機 視線范圍 內(nèi),機械手 依靠視覺輸入 指導切換。 第五部分 A將會詳細闡述視覺伺服系統(tǒng)方法,緊接著在第五部分 B中會提供測試結(jié)果。 圖 . SimpleVision方面的服務 特征 . 黑白邊邊框表示 特征識別 。 對于 最終機械手的定位是使用視覺伺服系統(tǒng)方法獲得標準圖像進行定位的 。特征 檢測 是 根據(jù) Microsoft Robotics Studio 的 SimpleVision 服務 而測定的,獲得 能夠識別顏色的斑點。在這些 試驗中獲得結(jié)果我們用 綠色標記 標出 ,如圖 4所示。我們希望該 機械手 的方向是固定的,因此 僅僅需要 3個自由度(自由度)的 位置 應該 被 相關的視覺輸入的影響。這些自由度兩個是 由 BLOB的 定位控制 , 其中一個 應在圖像中心位置。最后的自由度是由 BLOB的大小 決定的 。 如 圖 3 所示 , 移動機械手的任務是 移動一個瓶子從圖像的桌子上移動到右邊相對的較遠的箱子里。 機器人 移動、 機械手 收縮和 目標行為有關的 數(shù)據(jù)關系 可以在圖 5中看到 。 13 圖 .5 機械手運行時各項的 比例系數(shù)表 首先 移動機械手 收縮 和 移動指令被激活引起移動 平臺 移 向目標,同時 手臂 保持原始的配 置 裝態(tài) 。經(jīng)過約 7秒之內(nèi)達到目標 并 獲得 目標信號 ,因此 機械手收縮動作被取消,機械手捕獲動作 被激活。不久后, Segway動作 也 被取消 ,讓機械手拿起無干擾的 目標 。然而 機械手運動 會 導致賽格威漂移, 因此要過一會知道經(jīng)過 20s之后移動平臺重新被激活 ,在 這 里 移動平臺 又達到了預期目標的相對位 置 。視覺伺服 指揮機械手到 如圖 3( b)所示的狀態(tài) 。經(jīng)過約 30秒鐘,瓶子應該被 抓手 拾起的 和新的目標是給予 ,造成機械手 收縮動作被重新激活而機械手捕獲動作被取消 。 同時 移動平臺 移動動作 也被激活,但 當機械臂被收回時移動平臺的移動動作會迅速被取消 。 完成之后 控制 移動 平臺移動到所需位置放置 ,進而 機械手被激活 把目標放到箱子里 。 本文已經(jīng)介紹了如何 使 動態(tài)系統(tǒng)的方法應用于移動操作。 此文的主要結(jié)論 包括兩個層次,其中 競爭態(tài)勢是用于移動平臺的整體協(xié)調(diào)和機械手 運動 以及避障和目標獲取 等動作 。該方法 首先 已被證實在模擬環(huán)境中, 其次也 通過實際工作的 驗證 。 14 實驗用的系統(tǒng)是 Microsoft Robotics ( MSRS)。該系統(tǒng)最初是模擬和參數(shù)的調(diào)整,采用模擬器進行?;谀M器的物理參數(shù)理想的轉(zhuǎn)向。 整個 MSRS是一個 執(zhí)行工作 有益環(huán)境 的平臺 。 雖然 控制是以 20Hz被執(zhí)行的 ,但由于 Windows XP 的 非實 性 ,動作 間 會 有異常值 出現(xiàn) 。 —— 本文出自 2022年 IEEE國際機器人和自動化會議 論文集 參考文獻 [1] H. Seraji, A Unified Approach to Motion Control of Mobile Manipulators, The International Journal of Robotics Research, Vol. 17, No. 2, 1998, pp. 107118. [2] E. Papadopoulos, J. Poulakakis, Planning and ModelBased Control for Mobile Manipulators, Proceedings of the IROS’00 , 2022, pp. 18101815. [3] Q. Huang, K. Tanie, S. Sugano, Coordinated Motion Planning for a Mobile Manipulator Considering Stability and Manipulation, Thee International Journal of Robotics Research, Vol. 19, No. 8, 2022, pp. 732742. [4] . Shin, . Hamenr, S. Singh, M. Hwangbo, Motion Planning for a Mobile Manipulator with Imprecise Lootion, Proceddings of the IROS’03, 2022, 847853. [5] G. Sch168。oner, M. Dose, A dynamical systems approach to tasklevel system integration used to plan and control autonomous vehicle motion, Robotics and Autonomous Systems, Vol. 10, 1992, pp. 253267. [6] G. Sch168。oner, M. Dose, C. Engels, Dynamics of behavior: theory and applications for autonomous robot architecture. Robotics and Autonomous Systems, Vol. 16, 1995, pp. 213245. [7] O. Khatib, RealTime Obstacle Avoidance for Manipulators and Mobile Robots. The International Journal of Robotics Research, Vol. 5, No. 1, 1986, pp. 9098. [8] E. Bicho, G. Sch168。oner, The dynamic approach to autonomous robotics demonstrated on a lowlevel vehicle platform. Robotics and Autonomous Systems, Vol. 21, 1997, pp. 2335. [9] E. Bicho, P. Mallet, G. Sch168。oner, Using Attractor Dynamics to Control Autonomous Vehicle Motion. Proceedings of the IECON’98, Vol. 2, 1998, pp. 11761181. [10] E. Bicho, P. Mallet, G. Sch168。oner, Target Representation on an Autonomous Vehicle with LowLevel Sensors The International Journal of Robotics Research, Vol. 19, No. 5, 2022, pp. 424447. [11] H. Choset, . Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, . Kavraki, S. Thrun, Principles of Robot Motion . The MIT Press, 2022. 15 [12] . Large, . Christensen, R. Bajcsy, Scaling the Dynamic Approach to Path Planning and Control: Competition among Behavioral Constraints. The International Journal of Robotics Research, Vol. 18, No. 1, pp. 3758. [13] P. Althaus, . Christensen, F. Hoffmann, Using the Dynamical System Approach to Navigate in Realistic RealWorld Environments. Proceedings of IROS’01 , Vol. 2, 2022, pp. 10231029. [14] P. Althaus, Indoor Navigation for Mobile Robots: Control and Representations, . Dissertation, Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm, Sweden, 2022. [15] S. Goldenstein, E. Large, D. Metaxas, Nonlinear dynamical system approach to behavior modeling, The Visual Computer, Vol. 15, 1999, pp. 349364. [16] I. Iossifidic, G. Sch168。oner, Autonomous reaching and obstacle avoidance with the anthropomorphic arm of a robotics assistant using the attractor dynamics approach, Proceedings of ICRA’04, 2022, pp. 42954300. [17] . Ellekilde, . Perram, Tool Center Trajectory Planning for Industrial Robot Manipulators Using Dynamical Systems, The International Journal of Robotics Research, Vol. 24, No. 5, 2022, pp. 385396. [18] C. Santos, M. Ferreira, Ball Catching by a Puma Arm: a Nonlinear Dynamical Systems Approach, Proceedings of IROS’06, 2022, [19] I. Iossifidic, G. Sch168。oner, Dynamical Systems Approach for the Autonomous Avoidance of Obstacles and Jointlimits for an Redundant Robot Arm. Proceedings of the IROS’06, 2022, pp. 580585. [20] P. Jensfelt, . Christensen, Pose tracking using laser scanning and minimalistic environment models, IEEE Transactions on Robotisc and Automation, Vol. 17, No. 2, 2022, pp. 138147. [21] J. Forsberg, P. A176。 hman, . Wernersson, The Hough transform inside the feedback loop of a mobile robot, Proceedings of ICRA, Vol 1, 1993, pp. 791798. [22] . Arras, . Siegwart, Feature Extraction and scene interpredation for mapbased nagivation and map building, Proceedings of SPIE, Mobile Robotics XII, Vol. 3210, 1997, pp. 4253. [23] . Ellekilde, P. Favrholt, M. Paulin, . Petersen, Robust control for highspeed visual servoing applications, International Journal of Advanced Robotic Systems , Vol. 4, No. 3, 2022, pp. 272292. 16 Control of Mobile Manipulator using the Dynamical Systems Approach LarsPeter Ellekilde Abstract— The bination of a mobile platform and a manipulator, known as a mobile manipulator, provides a highly flexible system, which can be used in a wide range of applications, especially within the field of service robotics. One of the challenges with mobile manipulators is the co