非ホロメミック視覚サーボ系の幾何学的構造の解析と合理的な制御系設計
非完整视觉伺服系统几何结构分析及合理控制系统设计
基本信息
- 批准号:11750186
- 负责人:
- 金额:$ 1.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
- 财政年份:1999
- 资助国家:日本
- 起止时间:1999 至 2000
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
1.非ホロノミック視覚サーボ系の制御理論的定式化…本研究では,非ホロノミック拘束を受けるロボットにカメラを取りつけ,環境を観測してロボットを制御する.したがって,環境の画像を画像特徴量を用いて情報を縮約すると,視覚サーボ系のモデルはロボットの位置・姿勢の変動と特徴量の時系列を関係付ける非線形微分方程式となる.一方,ロボットが非ホロノミックな拘束を受けて運動するとき,その拘束は不可積分であるため状態を低次元化することはできない.したがって,制御対象を非ホロノミック拘束つきの非線形微分方程式で表現した.2.幾何学的構造の解明…1.で得られた微分方程式の拘束条件の幾何学的構造を解析することを試みた.まず,ロボットの運動に課せられる非ホロノミック拘束を特徴量の動きに変換した.特徴量の動きにかかる拘束の幾何学的意味を解明することはできなかったが,画像平面内でフィードバックループを閉じる制御系,すなわち,ロボットの位置・姿勢を計測せずに完全に画像フィードバックのみで制御するロボット制御系を構成することが可能となった.また,拘束を画像平面内で解析することにより,本制御問題が「画像平面内での経路計画問題」の性質を有することが明らかになった.3.幾何学的構造に基づく制御系設計…制御対象の幾何学的構造に着目し,幾何学的構造を積極的に利用するフィードバック制御器を設計する計画であったが,幾何学的構造の意味を完全には明確にできなかったため,画像平面内で近似的に線形化する制御則を構成した.この制御則は切り返しを発生するもので,スライディングモードと同様にモデルに対する不確かさや外乱に強いという特徴を持つ.また,ラジコン模型の自動車を用いた実験装置においては,精度のよいモデル化が不可能であるため,この特徴はきわめて有効である.さらに,完全な画像ベースの制御系を構成することができたため,ロボットの機構学的なモデル誤差の影響を受けない制御系が構成できた.これは本研究によって得られた全く新しい知見である.
1. This paper formulates the control theory of non-visual system. The purpose of this study is to investigate the control theory of non-visual system. A non-linear differential equation is derived from the relationship between the position, posture, and time of the image characteristic quantity of the environment. A party, a party 2. The structure and solution of geometry 1. The structure and analysis of geometry of constraint conditions of differential equations. The movement of the object is not limited to the movement of the object. The geometric meaning of the constraint of the characteristic quantity is explained clearly, and the control system is closed in the image plane. The position and posture of the object are measured completely, and the control system is formed. Moreover, since constraints are resolved in the image plane, the nature of this control problem is the "road planning problem in the image plane". 3. The structure of geometry is the basis of control system design... The geometric structure of the control object is focused on, and the geometric structure can be actively utilized to design the control device. The geometric structure is completely clear, and the approximate linear structure in the image plane is composed of the control rules. This control principle is not accurate, and the characteristics of the system are not accurate. The automatic vehicle model is used in the implementation of the device, the accuracy is not possible, the characteristics are not available. In addition, the complete picture of the control system composition, the mechanism of the impact of errors in the control system composition. This is the first time I've seen anything new.
项目成果
期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
橋本浩一: "ヨーヨーのモデリングと視覚フィードバックによる実現"システム制御情報学会論文誌. 12・10. 633-638 (1999)
Koichi Hashimoto:“利用视觉反馈建模溜溜球”,系统、控制和信息工程师学会汇刊 12・10(1999 年)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K. Hashimoto: "Design of a Robotic System that Plays with a Yoyo"Journal of Robotics and Mechatronics. 11・5. 387-392 (1999)
K. Hashimoto:“玩溜溜球的机器人系统的设计”机器人与机电一体化杂志 11・5(1999)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K. Hashimoto: "Visual servoing with linearized observer"Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 263-268 (1999)
K. Hashimoto:“带有线性化观察器的视觉伺服”Proc。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K.Hashimoto: "Potential Switching Control in Visual Servo"Proc. of 2000 IEEE Int. Conf.Robotics and Automation. 2765-2770 (2000)
K.Hashimoto:“视觉伺服中的电位切换控制”Proc。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K.Hashimoto: "Potential Problems in Visual Servo"Proc.of 2000 IEEE Int.Conf.Industrial Electronics, Control and Instrumentation. 2189-2194 (2000)
K.Hashimoto:“视觉伺服中的潜在问题”Proc.of 2000 IEEE Int.Conf.工业电子、控制和仪表。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
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