未标定环境下基于视觉的移动机器人编队控制

发布时间：2023-01-11 07:17

　　移动机器人队形控制问题是多机器人协同领域一个重要的研究焦点。如何简便快捷低成本地实现多机器人队形控制不仅依赖简洁的机构、硬件设计,也需要高效的控制算法。在这种背景下,基于图像的移动机器人视觉伺服队形控制就有着极其重要的研究意义。本文要解决的问题是在车载透视相机内外参不标定或是车载全景相机外参不标定、领航者特征点高度不标定以及机器人间无无线电通讯的情况下的领航者-跟随者队形控制问题。本文提出了一种自适应控制器,并根据一种能够产生伪速度误差信号的滤波器设计思想设计了基于图像的滤波器,去除了控制器对领航者速度的依赖。还提出了一个自适应观测器,它利用未知参数线性化的特点在线观测未知参数。并利用李雅普诺夫理论证明该自适应控制算法能使系统稳定。仿真与实验结果有效证明了算法的稳定性与有效性。 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究意义
    1.3 研究现状
    1.4 本文的研究内容和组织架构
第二章 基于全景与透视图像的领航者-跟随者系统建模
    2.1 基于位置的领航者-跟随者系统运动学模型
    2.2 基于图像的领航者-跟随者系统运动学模型
        2.2.1 基于透视图像的运动学模型
        2.2.2 基于全景图像的运动学模型
    2.3 本章小结
第三章 基于图像的领航者-跟随者系统的视觉伺服控制
    3.1 基于图像的领航者-跟随者系统的视觉伺服控制
        3.1.1 自适应控制器设计
        3.1.2 自适应观测器设计
        3.1.3 稳定性分析
    3.2 本章小结
第四章 实验结果
    4.1 实验平台介绍
    4.2 基于透视图像的领航者-跟随者队形控制实验
    4.3 基于全景图像的领航者-跟随者队形控制仿真与实验
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于领航者模式的多机器人编队实现[J]. 张玉礼,吴怀宇,程磊.  信息技术. 2010(11)
[2]具有动态拓扑有领航者的多智能体群集运动控制[J]. 吴正平,俞辉,王仁明.  华中科技大学学报(自然科学版). 2008(10)
[3]基于虚拟力的群机器人队形控制[J]. 熊举峰,谭冠政,窦宏全.  计算机工程与应用. 2007(05)
[4]基于动态拓扑有领航者的智能群体群集运动控制[J]. 俞辉,王永骥,刘磊.  系统工程与电子技术. 2006(11)
[5]稳定的有领航者的多移动agent群集运动控制[J]. 俞辉,王永骥,程磊.  华中科技大学学报(自然科学版). 2005(08)



本文编号：3729641