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ビジュアルサーボの大域的安定化と特徴量空間経路計画

视觉伺服的全局稳定和特征空间路径规划

基本信息

批准号：
13875080
负责人：
橋本浩一
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,ビジュアルサーボを特徴量空間における経路計画の観点から定式化することで,対象物の特徴量の事前知識を持たずに特徴量空間内を大域的に誘導できる軌道計画法を開発することである.平成13年度までに,ポテンシャルを特徴量誤差の2次形式を用いて適切に設定し,ポテンシャルの最小化問題として特徴ベースビジュアルサーボの定式化を行った.その結果,「軌道計画(目標値生成)とフィードフォワード・フィードバックを一体化したモーションコントロール」としての定式化が可能となった,従来の「特徴量偏差を状態とする状態フィードバック」は,特徴量誤差の二乗ノルムをポテンシャルとする状態空間における最急降下法であり,大域的安定化のためにはポテンシャルの大域的凸性が必要であった.しかし,本研究で定式化された制御問題では,最適化の前に特徴量空間において経路計画を行うため,経路に沿った局所的な凸性が保証されれば大域的安定となる.平成14年度は,前年度の研究を理論的,実験的に進めた.具体的には,以下の手法の研究を行った.1.運動を利用したカメラの自己校正法と視覚サーボへの応用カメラが運動する際には,注視対象物上の各特徴点に対して基本方程式と呼ばれる幾何学的な関係式が成り立ち,それを利用することでカメラの自己校正を行う方法を開発した.14年度では,前年度で提案した基本的なアルゴリズムに関して理論的な検証をすすめて,ロバストな推定手法を提案し,ビジュアルサーボ制御へ応用した.2.Static-eyeとhand-eyeのビジュアルサーボ制御理論に基づく比較検討ビジュアルサーボの手法として,マニピュレータの手先にビジョンを付けるhand-eye手法と,マニピュレータとは別に視覚装置を設置するstatic-eye手法が存在する.本研究では,これらの手法の制御理論的な解釈を行い,双方の評価を行った.その結果,行うタスクの種類によって,それぞれ利点と欠点が存在することを理論的に導き出し,ビジュアルサーボ制御への応用を行った.

The purpose of this study is to formalize the point of the special quantitative space and the road plan, and to formalize the special quantitative space of the object. Pre-Knowledge たずにSpecial Quantity Space Induction Orbital Planning Method for Large Domains できるを开発することである.Heisei 13 までに,ポテンThe quadratic form of the シャルをspecial quantification error is set with いて, and the minimization problem of ポテンシャルのとして特徴ベースビジュアルサーボThe result of the formalization of the line, "Orbit plan (target value generation) とフィードフォワード・フィードバックをintegration"ンコントロール」としての成がpossibleとなった,従来の「特徴quantity deviationをSTATEとするSTATEフィードバック」は,特徴quantity ErrorのsquareノルムをポテンシャルとするState SpaceにおけるMost The sudden descent of the law, the stabilization of the large area, the stability of the large area The convexity of the domain is necessary. This study does not require the formalization of the control problem. The optimization method is used to solve the problem of special quantitative space. The convexity of the road and the bureau guarantees the stability of the large area. In 2014, the research in the previous year was theoretical, 実験The specific method is as follows: 1. The use of exercise and self-correction method and the use of the methodカメラがmotion する间には, gaze at each special point on the object に対して basic equation とcall ばれるな relational expression of geometry が成り立ち, それをUse the することでカメラの self-correction を行う method を开発した.14 year では, the previous year でしたbasic なアルゴリズムに关Static-e yeとhand-eyeのビジュアルサーボcontrol theoryにbasedづくcomparison検 Discussion of the hand-eye techniqueとして,マニピュレータの手firstにビジョンをpayけるhand-eye techniqueと,マニピュレータとはdifferent visual deviceをsettingするstatic-ey The existence of e-technique. This study is the solution of the theory of control of the technique, and the results of both sides' evaluation.クのkindによって,それぞれ利Pointと不Pointがexistingすることを理The theory of にguidance き出し, the ビジュアルサーボcontrol への応用を行った.