Adaptive control of nonlinear visual servoing systems for 3D cartesian tracking



Document title: Adaptive control of nonlinear visual servoing systems for 3D cartesian tracking
Journal: Controle & automacao
Database: PERIÓDICA
System number: 000315436
ISSN: 0103-1759
Authors: 1
2

Institutions: 1Centro Federal de Educacao Tecnologica Celso Suckow da Fonseca, Departamento de Engenharia Eletrica, Rio de Janeiro. Brasil
2Universidade Federal do Rio de Janeiro, Departamento de Engenharia Eletrica, Rio de Janeiro. Brasil
Year:
Season: Oct-Dic
Volumen: 17
Number: 4
Pages: 381-390
Country: Brasil
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Aplicado
English abstract This paper presents a control strategy for robot manipulators to perform 3D cartesian tracking using visual servoing. Considering a fixed camera, the 3D cartesian motion is decomposed in a 2D motion on a plane orthogonal to the optical axis and a 1D motion parallel to this axis. An image-based visual servoing approach is used to deal with the nonlinear control problem generated by the depth variation without requiring direct depth estimation. Due to the lack of camera calibration, an adaptive control method is used to ensure both depth and planar tracking in the image frame. The depth feedback loop is closed by measuring the image area of a target object attached to the robot end-effector. Simulation and experimental results obtained with a real robot manipulator illustrate the viability of the proposed scheme
Portuguese abstract Este trabalho apresenta uma estratégia de controle para robôs manipuladores realizarem rastreamento cartesiano 3D utilizando servovisão. Considerando uma câmera fixa, o movimento cartesiano 3D é decomposto em um movimento 2D sobre um plano ortogonal ao eixo óptico e em outro movimento 1D paralelo ao mesmo eixo. Uma abordagem de servovisão baseada em imagem é utilizada para tratar o problema de controle não-linear, gerado pela variação de profundidade, sem a necessidade de estimar esta medida. Devido à ausência de calibração da câmera, um método de controle adaptativo é utilizado para assegurar rastreamento planar e de profundidade nas coordenadas da imagem. A malha de controle de profundidade é fechada através da medição da área da imagem de um objeto fixado no efetuador do robô. Simulação e resultados experimentais, obtidos com um robô manipulador real, ilustram a viabilidade do esquema proposto
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería de control,
Servo visión,
Control adaptativo,
Rastreo,
Robótica,
Sistemas inciertos
Keyword: Engineering,
Control engineering,
Servo vision,
Adaptive control,
Tracking,
Robotics,
Uncertain systems
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