楊　芳，王朝立
上海理工大學(xué)管理學(xué)院，上海

寧波工程學(xué)院理學(xué)院，浙江寧波

上海理工大學(xué)控制科學(xué)與工程系，上海

摘　　　要：具有未校準(zhǔn)視覺(jué)參數(shù)的非完整移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)具有參數(shù)不確定性，較一般的運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)更加復(fù)雜。基于視覺(jué)反饋、Ｂａｒｂａｌａｔ�穑蠖ɡ砗停蹋�ａｐｕｎｏｖ直接方法，研究了具有未標(biāo)定攝像機(jī)參數(shù)的非完整移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟蹤問(wèn)題。首先，利用固定在天花板上的針孔攝像機(jī)透視投影模型，提出了一種新的基于視覺(jué)伺服的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)跟蹤誤差模型；基于這個(gè)模型，提出了一種新的與未知視覺(jué)參數(shù)無(wú)關(guān)的動(dòng)態(tài)反饋跟蹤控制器�痹摽刂破鞑粌H保證系統(tǒng)的狀態(tài)漸近跟蹤給定參考軌跡，而且控制器是全局的，通過(guò)Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法嚴(yán)格證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在慣性系和圖像坐標(biāo)系下討論跟蹤問(wèn)題，使問(wèn)題變的簡(jiǎn)單且設(shè)計(jì)的控制
器更加有用。較后，仿真結(jié)果證實(shí)了所提出的控制器的有效性。

關(guān)　鍵　詞：非完整移動(dòng)機(jī)器人；跟蹤；運(yùn)動(dòng)學(xué)；視覺(jué)伺服

１　引　言
近年來(lái)，隨著輪式移動(dòng)機(jī)器人（ＷＭＲ）在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)ＷＭＲ運(yùn)動(dòng)控制的精度要求也越來(lái)越高。將各種傳感器引入到ＷＭＲ運(yùn)動(dòng)控制中構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。自從１９世紀(jì)８０年代后期，關(guān)于視覺(jué)伺服和基于視覺(jué)的機(jī)械臂的研究涌現(xiàn)了很多結(jié)果［１�玻矗荨］^近，基于視覺(jué)伺服的非完整移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟蹤問(wèn)題被提出［５�玻罚荨Ｎ墨I(xiàn)［６］，對(duì)固定在欠驅(qū)動(dòng)的輪式移動(dòng)機(jī)器人上的單目攝像機(jī)系統(tǒng)，提出了基于單應(yīng)性矩陣的自適應(yīng)視覺(jué)伺服軌跡跟蹤控制器。文獻(xiàn)［７］在假設(shè)與攝像機(jī)有關(guān)的標(biāo)量因子α１，α２未知但相等的情形下，基于視覺(jué)反饋控制策略，研究了非完整移動(dòng)機(jī)器人的視覺(jué)伺服跟蹤問(wèn)題，但該方法對(duì)α１≠α２的情形不適用。本文對(duì)基于視覺(jué)伺服的ＷＭＲ運(yùn)動(dòng)學(xué)跟蹤誤差模型，設(shè)計(jì)了一種新的與未知的視覺(jué)參數(shù)無(wú)關(guān)的動(dòng)態(tài)反饋跟跟蹤控制器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)給定的參考軌跡的全局漸近跟蹤。本文放寬了文獻(xiàn)［７］的假設(shè)，拓寬了應(yīng)用范圍。

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