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基于视觉的折臂起重机控制与吊索长度在线估计

机器人学 2020-05-27 v2 计算机视觉与模式识别 系统与控制 系统与控制

摘要

本文提出一种基于视觉的折臂起重机控制器。该控制器用于控制起重机臂尖的运动,同时补偿负载振荡。负载振荡通过三台固定在起重机立柱上的摄像机进行测量,用于跟踪固定在负载吊索上的两个球形标记。每台摄像机根据颜色和尺寸信息识别与标记对应的图像点,然后利用图像点的线性三角测量确定负载摆角。采用扩展卡尔曼滤波器估计负载摆角及角速度。吊索长度则通过带投影的最小二乘技术进行估计。起重机由线性串级控制器控制,其中内控制回路旨在抑制摆锤振荡,外回路控制起重机臂尖。控制器的控制变量为指令臂尖加速度,该加速度通过速度回路转换为速度指令。利用折臂起重机的缩比实验室模型,对控制系统的性能进行了实验研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.11794,
  title  = {Vision-based control of a knuckle boom crane with online cable length estimation},
  author = {Geir Ole Tysse and Andrej Cibicik and Olav Egeland},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.11794},
  year   = {2020}
}