Thesis - RWTH Aachen University

18 2.2 Reaktive Verhalten für Manipulatoren
und die nächste Bewegung des Roboters im Fall eines P-Reglers ist:
˙�qGr = KP E (2.5)
mit KP eine konstante Verstärkungsmatrix (Gain Matrix). Die Roboter-Jacobi Matrix JRoboter kommt
dann zum Einsatz, um die Gelenkbewegung ˙ �qGl zu ermitteln:
˙�qGl = J +
Roboter (�qGl) ˙ �qGr
Das positionsbasierte Visual Servoing hat den Vorteil, dass die Roboterbewegung im kartesischen
Raum bestimmt wird, was die Planung einer Trajektorie zur gleichzeitigen Zielführung und Hindernisvermeidung
erleichtert. Zusätzlich ist es auch bei großräumigen Bewegungen des Manipulators
anwendbar. Anderseits haben Kalibrierungsfehler einen großen Einfluss auf das Verfahren und können
den Manipulator weit vom Ziel wegführen. Der Ansatz kann außerdem bei einer eye-in-hand
Konfiguration nicht garantieren, dass das Objekt während der Roboterbewegung im Sichtbereich der
Kamera erhalten bleibt [HHC96].
Aufnahme &
extrinsische
Kalibrierungs−
parameter RB RB
∆
RB
RB
p
∆ ο
Gsa
Gsa
p ο
Gs
Gs
RB RB
Abbildung 2.9: Positionsbasiertes Visual Servoing. Hier wird zuerst der Fehler zwischen aktueller und
erwünschter Lage des Roboterarms im kartesischen Raum ermittelt. Anschließend versucht man mit
einem P-Regler diesen Fehler zu minimieren.
Bildbasierte Ansätze drücken das Fehlersignal aus als die Differenz der Ist-Merkmale �si im aktuellen
Kamerabild und der Soll-Merkmale �ss 7 in der erwünschten Endposition (Abbildung 2.10):
7 Um �ss zu generieren, wird oft ein so genanntes Teaching by Showing angewendet [BAH94]. Dabei wird der Roboter
an die gewünschte Position gestellt und der Merkmalsvektor aufgezeichnet.
p
Ga
ο
Ga
(2.6)