Controle de Manipulador Redundante Utilizando Realimentação Visual

In conventional robot manipulator control, the desired path is specified in cartesian space and converted to joint space through inverse kinematics mapping. The joint references generated by this mapping are utilized for dynamic control in joint space. Thus, the end-effector position is, in fact, controlled indirectly, in open-loop, and the accuracy of grip position control directly depends on the accuracy of the available kinematic model. In this report, a new scheme for redundant manipulator kinematic control, based on visual servoing is proposed. In the proposed system, a robot image acquired through a CCD camera is processed in order to compute the position and orientation of each link of the robot arm. The robot task is specified as a temporal sequence of reference images of the robot arm. Thus, both the measured pose and the reference pose are specified in the same image space, and its difference is utilized to generate a cartesian space error for kinematic control purposes. The proposed control scheme was applied in a four degree-of-freedom planar redundant robot arm, experimental results are shownNo controle convencional de manipuladores robóticos, a trajetória desejada é especificada em espaço cartesiano e mapeada para espaço de juntas através do modelo cinemático inverso do manipulador. As novas referências assim geradas são utilizadas para fins de controle dinâmico em espaço de juntas, desde modo a posição da garra é controlada efetivamente em malha aberta e a precisão do controle depende diretamente da precisão do modelo cinemático disponível. Esta dissertação apresenta um novo algoritmo de controle cinemático para braços redundantes baseado em realimentação visual. No sistema proposto, a imagem do robô é captada por uma câmera e processada, para obter a posição e orientação de cada um dos elos do robô. A trajetória do robô é especificada na forma de uma seqüência temporal de imagens de referência do braço robótico. Assim, ambas as poses, a medida e a de referência são especificadas no mesmo espaço de imagem e a sua diferença é utilizada para gerar um erro em espaço cartesiano para propósitos de controle cinemático. O esquema de controle proposto foi aplicado a um manipulador redundante planar de quatro graus de liberdade, resultados experimentais são apresentado