基于視覺(jué)信息的移動(dòng)機(jī)器人非線性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、機(jī)器人自主導(dǎo)航問(wèn)題是當(dāng)今機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。在機(jī)器人導(dǎo)航任務(wù)中，機(jī)器人必須要回答這三個(gè)經(jīng)典的問(wèn)題:我在哪里？周圍的世界是什么樣子的？怎么才能到達(dá)目的地？移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)伺服作為移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航的重要組成部分，能夠成功的解決“周圍的世界是什么樣子”，“如何才能到達(dá)目的地”這兩個(gè)問(wèn)題。
　　 本論文利用視覺(jué)傳感器所提供的視覺(jué)信息作為控制系統(tǒng)閉環(huán)反饋信息來(lái)設(shè)計(jì)移動(dòng)機(jī)器人的非線性控制系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面，本論文研究了多視圖幾何約

2、束的相關(guān)問(wèn)題，選取了基礎(chǔ)矩陣這一經(jīng)典的兩視圖之間的幾何約束，采用歸一化八點(diǎn)法來(lái)完成對(duì)基礎(chǔ)矩陣的估計(jì)。然后，應(yīng)用自抗擾控制理論和滑?？刂评碚撛O(shè)計(jì)移動(dòng)機(jī)器人非線性控制系統(tǒng)，提出了三種移動(dòng)機(jī)器人非線性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。本論文的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)概述如下:
　　 (1)詳細(xì)分析了估計(jì)基礎(chǔ)矩陣的歸一化八點(diǎn)算法，通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證表明歸一化八點(diǎn)法具有極高的準(zhǔn)確性和快速性。并通過(guò)具體的實(shí)際場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際場(chǎng)景中有隨機(jī)噪聲干擾的情況下，驗(yàn)證了

3、歸一化八點(diǎn)法有很好的魯棒性。
　　 (2)設(shè)計(jì)了基于自抗擾控制理論的移動(dòng)機(jī)器人橫向位移控制器，在MATLAB仿真環(huán)境中建立了相應(yīng)的Simulink仿真模型，驗(yàn)證了控制器的有效性。根據(jù)相應(yīng)的實(shí)時(shí)觀測(cè)到的航向角反饋信息，設(shè)計(jì)了基于自抗擾控制理論的移動(dòng)機(jī)器人航向角跟蹤控制器，并通過(guò)在MATLAB環(huán)境中的仿真，驗(yàn)證了我們所設(shè)計(jì)的基于自抗擾控制理論的控制器的有效性，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)航向角的快速平滑跟蹤。
　　 (3)設(shè)計(jì)了基于兩視圖幾何