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Real-time visual control of robots
Control visual de robots en tiempo real
EUSEBIO BUGARIN CARLOS
RAFAEL DE JESUS KELLY MARTINEZ
Acceso Abierto
Atribución
Redes inalámbricas,Wi-Fi,enlaces par a par
Los robots industriales modernos son capaces de realizartareas a altas velocidades con desempeños sorprendentes, sin embargo, esto selogra acondicionando rigurosamente el robot y su entorno. Por otra parte, losrobots avanzados, llamados así por tener marcadas características de autonomíay por operar en ambientes adversos o por ejecutar tareas de servicio, todavíase encuentran en etapas preliminares; debido principalmente a que elacondicionamiento para estos robots avanzados es sumamente complicado. En estesentido, trabajos recientes muestran que el uso adecuado de información visual puederelajar la estructuración realizada en un robot industrial y abrir nuevoscaminos para el desarrollo satisfactorio de los robots avanzados. De estamanera es que surge el control servo-visual como una estrategia de control queutiliza un sistema de visión con una o más cámaras para establecer elmovimiento de un sistema robótico. El presente trabajo de tesis describe el desarrollode un sistema computacional de visión de tiempo real y aborda el problema decontrol servo-visual tanto en manipuladores como en robots móviles tipouniciclo. Se diseñan controladores servovisuales utilizando características deimagen globales de objetos de interés planos con forma arbitraria o irregular.La selección de las características de imagen se realiza en base acombinaciones de momentos de imagen de la proyección en el plano de imagen dedichos objetos de interés. En lo que respecta a manipuladores, se diseñancontroladores basados en la estructura del controlador por Jacobianotranspuesto tanto para la con?guración cámara ?ja como para la con?guración cámaraen mano y la estabilidad del sistema robótico y su robustez ante incertidumbresparamétricas se analizan en el sentido de Lyapunov. En tanto que para losuniciclos, se diseña un controlador para la navegación de un uniciclo en con?guracióncámara ?ja mediante la ?losofía de campos de velocidad, el cual esindependiente de los parámetros de la cámara.
Modern industrial robots can achieve high–speed tasks with amazing performances, however this is done by a rigid conditioning of the robot and its environment. On the other hand, advanced robots, which are robots with marked characteristic of autonomy that operate in adverse ambient or that execute service tasks, are still found in preliminary stages; mainly due to the fact that the conditioning for these advanced robots is extremely complex. In this sense, recent works show that an adequate use of visual information can relax the setup on an industrial robot and can open new paths for the satisfactory development of the advanced robots. In this way, visual servoing emerges as a control strategy that uses a vision system with one or more cameras to establish the movement of a robotic system. The present thesis work describes the development of a real-time computer vision system and approaches the visual servoing problem both to manipulators and to mobile unicycle–type robots. Global image features of a plane target object with arbitrary or irregular shape are used to design the visual controllers. The image feature selection are accomplished in base to image moments combinations of the projection in the image plane of such target objects. Insofar as manipulators, the controllers are designed under the transpose Jacobian structure both for the ?xed– camera con?guration and for the camera–in–hand con?guration; the robotic system stability and parametric robustness are analyzed in the Lyapunov sense. While for unicycles, it is designed a controller for the navigation of a unicycle in ?xed–camera con?guration via the velocity ?elds philosophy, which is independent of the camera parameters.
CICESE
2009
Tesis de doctorado
Español
Bugarín Carlos, E.2009. Control visual de robots en tiempo real. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 132 pp.
TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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