移動式撿球機器人避障路徑視覺反饋控制方法

閆慧君，韓玉彬

（1.河南財政金融學(xué)院，河南鄭州 450046；2.河南理工大學(xué)，河南焦作 454000）

1 引言

自人類進入21世紀(jì)以來，智慧地球理念頻繁提出，機器人技術(shù)作為行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)受到國家的重視[1]。在網(wǎng)球等球類的體育教學(xué)中，撿球教學(xué)環(huán)節(jié)中較為枯燥的過程，撿球機器人的出現(xiàn)成功將人工從該項環(huán)節(jié)中解脫出來[2]。至此，自主智能移動機器人研究成為人們一時間熱議的話題之一。路徑規(guī)劃作為移動式撿球機器人工作中重要的環(huán)節(jié)，對其進行必要的視覺反饋控制成為機器人研究領(lǐng)域急需解決的問題。

文獻[3]提出基于偽譜法的自由漂浮柔性空間機器人姿態(tài)運動規(guī)劃與反饋控制。該方法采用假設(shè)模態(tài)法對機器人柔性進行表述，利用Lagrange方法建立動力模型，依據(jù)規(guī)劃算法完成模型求解，并將結(jié)果輸入控制系統(tǒng)中；最后根據(jù)Pontryagin原理，對參考序列的移動軌跡跟蹤問題變換為兩點邊值問題，使用Legendre偽譜法對其進行求解，實現(xiàn)對機器人避障路徑的控制。該方法由于未能在進行反饋控制前，利用蟻群算法對移動式撿球機器人的避障路徑進行了規(guī)劃，所以該方法的抗干擾能力差。

文獻[4]提出基于自適應(yīng)RBFNN噪聲估計的自抗擾控制在姿態(tài)控制中的應(yīng)用。

該方法首根據(jù)自適應(yīng)徑向基函數(shù)實時補償機器人外部干擾；利用狀態(tài)誤差反饋控制方法跟蹤機械臂姿態(tài)；最后依據(jù)控制平臺實現(xiàn)機器人的反饋控制。該方法由于在補償函數(shù)時存在一定問題，所以該方法的控制精度低。……