32、机器人视觉伺服与轨迹变形技术解析

机器人视觉伺服与轨迹变形技术解析

1. 传感器轨迹变形相关情况

在一些机器人作业场景中，涉及到传感器轨迹变形的问题，以拖车机器人为例，它配备了激光测距传感器，实验中的地标是直线段，对接模式可以由任意数量的线段组成。

• 不良定位情况 ：有时会出现地图与感知不完全匹配的情况，这是由于机器人定位不准确导致的。不过，对接配置仍会根据传感器感知来计算。机器人会检测卸载平台，然后变形轨迹以实现对接并避开障碍物。在这种实验中，只要对接配置接近轨迹末端，机器人无需停止计算对接配置或变形轨迹。
• 卸载平台移动情况 ：当卸载平台位置移动且地图未更新，同时其形状也发生变化（比对接模式更大）时，感知与对接模式的匹配对这些扰动具有鲁棒性，对接配置仍相对于卸载平台来定义。

以下是相关情况的对比表格：
|情况|地图与感知匹配|卸载平台状态|对接配置计算依据|机器人操作|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|不良定位|不完全匹配|位置形状可能不变|传感器感知|检测平台，变形轨迹|
|平台移动|可能不匹配|位置移动、形状变大|传感器感知|检测平台，变形轨迹|

2. 单轮式机器人视觉伺服问题引入

视觉伺服在机器人控制领域备受关注，特别是对于单轮式机器人这类差动驱动车辆，考虑到其有限的视野（FOV）约束，如何实现准确的伺服控制是研究的重点。

• 视觉控制方案选择 ：传统上，视觉伺服有基于图像的视觉伺服（IB