基于图像的视觉伺服控制以增强双臂操作的合作

需要两个机器人操作机械臂共同操作目标物体而无需任何固定件。传统控制方法通过运动学和关节坐标测量来协调每个操作机械臂的端效应器姿态。然而,由于操作机械臂的运动学不准确和关节坐标测量误差,在实际应用中会导致显著的姿态同步误差。因此,本文提出一种基于图像的视觉伺服控制方法以增强双臂操作系统的合作。在经典控制基础上,视觉伺服控制器使每个操作机械臂利用自带的相机测量其他端效应器标记的图像特征,并以对方移动中的姿态为依据调整自身的端效应器姿态。由于视觉测量对运动学误差不敏感,该控制方法可减少两个操作机械臂在移动过程中对目标物体的端效应器姿态同步误差和相互作用力的波动。理论分析严格地证明了闭环系统的稳定性。在实际机器人上的比较实验已证实了所提出控制方法的有效性。