ViKi-HyCo: A Hybrid-Control approach for complex car-like maneuvers

要約

この論文では、屋外環境における非ホロノミック移動ロボットの複雑な位置決めに必要な操作を、物体検出に基づいて目標点に向かって生成するアプローチである ViKi-HyCo (ビジュアル サーボおよびキネマティック ハイブリッド コントローラー) を紹介します。
イメージ ベースのビジュアル サーボ (IBVS) とキネマティック コントローラーです。
この方法は、運動学コントローラに切り替えることによって視覚物体検出機能を失った場合の視覚サーボコントローラの問題を回避します。
また、LiDAR と RGB-D カメラの融合を使用した屋外環境向けの物体の位置特定も紹介します。これにより、運動学コントローラーのターゲット ポイントの空間位置を推定し、計算のために検出された物体の望ましい境界ボックスの動的計算も可能になります。
ビジュアルサーボコントローラーの速度。
提示されたアプローチは、物体追跡アルゴリズムを必要とせず、運動学モデルが既知である視覚的に追跡するロボット タスクに適用できます。
ハイブリッド制御では、完全な位置決めタスクの終了時に、X 軸で 0.0428 \pm 0.0467 m、Y 軸で 0.0515 \pm 0.0323 m の誤差が生じます。

要約(オリジナル)

This paper presents ViKi-HyCo (Visual servoing and Kinematic Hybrid-Controller), an approach that generates the necessary maneuvers for the complex positioning of a non-holonomic mobile robot in outdoor environments, towards a target point based on the object detection, by combining an image based visual servoing (IBVS) and a kinematic controller. The method avoids the problems of the visual servoing controller when it loses the visual object detection features by switching to a kinematic controller. We also present object localization for outdoor environments employing the fusion of LiDAR and RGB-D cameras that estimates the spatial location of a target point for the kinematic controller, and also allows the dynamic calculation of a desired bounding box of the detected object for the calculation of velocities in the visual servoing controller. The presented approach does not require an object tracking algorithm and is applicable to any visually tracking robotic task where its kinematic model is known. The Hybrid-Control presents an error of 0.0428 \pm 0.0467 m in the X-axis and 0.0515 \pm 0.0323 m in the Y-axis at the end of a complete positioning task.

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