Journal of Advanced Navigation Technology (한국항행학회논문지)

The Korean Navigation Institute (한국항행학회)
권호 표지

Vision-Based Robust Control of Robot Manipulators with Jacobian Uncertainty

자코비안 불확실성을 포함하는 로봇 매니퓰레이터의 영상기반 강인제어

  • Kim, Chin-Su (Automatic Control Lab., Department of Electronics, Hankuk Aviation University) ;
  • Jie, Min-Seok (Automatic Control Lab., Department of Electronics, Hankuk Aviation University) ;
  • Lee, Kang-Woong (School of Electronics Telecomm. and Computer Engineering, Hankuk Aviation Univercity)
  • 김진수 (한국항공대학교 항공전자공학과 자동제어연구실) ;
  • 지민석 (한국항공대학교 항공전자공학과 자동제어연구실) ;
  • 이강웅 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부)
  • Received : 2006.04.25
  • Published : 2006.06.30
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Abstract

In this paper, a vision-based robust controller for tracking the desired trajectory a robot manipulator is proposed. The trajectory is generated to move the feature point into the desired position which the robot follows to reach to the desired position. To compensate the parametric uncertainties of the robot manipulator which contain in the control input, the robust controller is proposed. In addition, if there are uncertainties in the Jacobian, to compensate it, a vision-based robust controller which has control input is proposed as well in this paper. The stability of the closed-loop system is shown by Lyapunov method. The performance of the proposed method is demonstrated by simulations and experiments on a two degree of freedom 5-link robot manipulators.

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터가 기준 궤적을 추종할 수 있도록 영상기반 강인제어기를 제안하였다. 카메라로부터 획득된 목표물의 특징점을 원하는 특징점 좌표로 로봇이 이동할 수 있도록 기준 궤적을 생성하고, 제어 입력에 포함되는 로봇 동역학부의 파라미터 불확실성을 보상하기 위한 강인제어기를 설계하였다. 또한 자코비안에 불확실성이 존재하는 경우 이를 보상하기 위한 제어 입력을 갖는 영상기반 강인제어기를 제안하였다. 시스템의 안정도는 Lyapunov 안정도 판별법을 이용하여 검증하였다. 5-링크 2 자유도의 로봇 매니퓰레이터를 대상으로 제안된 제어기를 적용한 모의실험과 실험을 통하여 제어 성능을 입증하였다.

Keywords