基于虚拟路标的辅助移动设备对接支撑控制
机器人学
2021-07-29 v1
摘要
本工作提出了一种针对非完整约束移动机器人的自主对接控制，并将其应用于智能移动设备或轮椅，以辅助用户接近椅子或床等休息家具。我们定义了一个从目标对接目的地推断出的虚拟路标。随后，我们通过一种新颖的定义解决了将目标体积保持在跟踪相机视场（FOV）内并对接至虚拟路标的问题，该定义能够控制所需的末端位姿。在本文中，我们提出了一种非线性反馈控制器，以在深度相机 FOV 作为约束的条件下执行对接。接着，提出了一种数值方法来寻找能够保证收敛的初始状态可行空间。最后，整个系统被嵌入式部署于站立式轮椅上实现实时运行，通过 RGB-D 相机的 3D 物体跟踪进行虚拟路标估计，并在仿真与实验评估中验证了有效性。结果表明，针对取决于虚拟路标位置的可行空间，收敛性得到保证。在实现中，机器人在遵守 FOV 约束的同时收敛至虚拟路标。
引用
@article{arxiv.2107.13365,
title = {Virtual Landmark-Based Control of Docking Support for Assistive Mobility Devices},
author = {Yang Chen and Diego Paez-Granados and Bruno Leme and Kenji Suzuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.13365},
year = {2021}
}
备注
IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2021), JULY 12-16. Virtual Conference hosted by TU Delft, Delft, The Netherlands. Presentation video: https://www.youtube.com/watch?v=p6DzbjV6w4c