Вопросы управления с использованием изображений в контуре обратной связи

Лектор: доцент Сотникова Маргарита Викторовна

В курсе рассматриваются вопросы управления динамическими объектами с использованием визуальной информации в контуре обратной связи. Особое внимание уделяется вопросу локализации объекта управления и построению карты окружающего пространства с использованием алгоритма SLAM на основе фильтра Калмана.

Содержание курса

I. Автономная навигация мобильной платформы

Математические модели мобильных платформ (колесные роботы). Алгоритмы движения в заданную точку, следования вдоль траектории. Датчики робота, используемые при автономной навигации.
Локализация объекта управления и построение карты окружающего пространства с использованием алгоритма SLAM. Алгоритм EKF SLAM на основе фильтра Калмана. Сходимость. Алгоритм SLAM+Particle filters. Сходимость.
Задача движения мобильной платформы в точку, заданную своими координатами, с использованием визуальной информации и алгоритма SLAM. Задача движения к объекту, заданному шаблонным изображением.
Алгоритмы обхода статических препятствий. Стабилизация на заданной траектории с обходом препятствий. Движение в среде с динамическими препятствиями.
Движение вдоль заданной визуально линии, движение по полосе.

II. Управление роботами-манипуляторами с визуальной информацией в контуре обратной связи

Математическая модель робота-манипулятора. Прямая и обратная кинематические задачи. Перемещение из одной точки в другую точку.
Задача захвата роботом-манипулятором некоторого объекта трехмерной сцены. Выполнение автоматической сборки на основе визуальной информации.
Движение захвата манипулятора робота вдоль заданной траектории.

Литература

Corke P. Robotics, Vision and Control. Fundamental algorithms in MATLAB. – Springer, 2011. – 558 p.
Siegwart R., Nourbakhsh I.R. Introduction to Autonomous Mobile Robots. – MIT Press, 2004. – 336 p.
Spong M.W., Hutchinson S., Vidyasagar M. Robot Modeling and Control. – Wiley, 2005. – 496 p.
Попов Е.П., Верещагин А.Ф., Зенкевич С.Л. Манипуляционные роботы: динамика и алгоритмы. – М.: Наука, 1978. – 398 с.