Homography matrix based trajectory planning method for robot uncalibrated visual servoing

要約

カメラ軌道のみを考慮する古典的な視覚サーボ軌道計画法を考慮して、本論文では、ロボットの未較正視覚サーボ用のホモグラフィ行列ベースの軌道計画法を提案します。
ロボット エンド エフェクタ フレームを 1 つの一般的なケースとして、固有値分解を利用してロボット エンド エフェクタ軌道の無限ホモグラフィ行列を計算し、カメラの回転に対応する画像特徴点軌道を取得します。
カメラの平行移動に対応する画像特徴点軌跡は、ホモグラフィ行列によって取得されます。
ロボットエンドエフェクタの回転に対応する追加画像に従って,ロボットエンドエフェクタの回転と画像特徴点の変動との関係が得られ,次に,最適ロボットに対応する画像軌跡の表現が得られる。
-エンドエフェクタの軌跡 (最小測地線の回転軌跡と直線並進軌跡) が取得されます。
最後に、キャリブレーションされていないビジュアル サーボ コントローラーの最適な画像軌跡を変更して、画像軌跡を追跡します。
シミュレーション実験は、古典的な IBUVS 法と比較して、提案された軌道計画法が任意のフレームの最短経路を取得し、大きな初期姿勢偏差でロボット ビジュアル サーボ タスクを完了することができることを示しています。

要約(オリジナル)

In view of the classical visual servoing trajectory planning method which only considers the camera trajectory, this paper proposes one homography matrix based trajectory planning method for robot uncalibrated visual servoing. Taking the robot-end-effector frame as one generic case, eigenvalue decomposition is utilized to calculate the infinite homography matrix of the robot-end-effector trajectory, and then the image feature-point trajectories corresponding to the camera rotation is obtained, while the image feature-point trajectories corresponding to the camera translation is obtained by the homography matrix. According to the additional image corresponding to the robot-end-effector rotation, the relationship between the robot-end-effector rotation and the variation of the image feature-points is obtained, and then the expression of the image trajectories corresponding to the optimal robot-end-effector trajectories (the rotation trajectory of the minimum geodesic and the linear translation trajectory) are obtained. Finally, the optimal image trajectories of the uncalibrated visual servoing controller is modified to track the image trajectories. Simulation experiments show that, compared with the classical IBUVS method, the proposed trajectory planning method can obtain the shortest path of any frame and complete the robot visual servoing task with large initial pose deviation.

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