一种具有视觉反馈的球形机器人运动控制系统及运动控制方法

摘要

本发明公开了一种具有视觉反馈的球形机器人运动控制系统及运动控制方法。运动控制系统包括双目视觉系统、陀螺仪、球形机器人本体、嵌入式控制器和无线通讯模块组成。运动控制系统通过视觉相机和陀螺仪配合进行定位，实时测量机器人自身的运动参数信息，并作为反馈输入给控制器，控制器进行运算后对球形机器人上的电机发出控制命令，以实现对目标路径的跟踪，同时还可以通过无线通讯模块远程监控机器人的状态信息和发出操作指令。运动控制方法采用状态反馈算法建立内环控制策略，曲率跟踪算法建立外环控制策略，内外环相结合的方式进行控制。通过双目视觉相机实时采集左右图像序列，采用双目视觉里程计算法，计算出球形机器人姿态和位置的变化。通过陀螺仪对不稳定平台产生的误差进行补偿，得到的结果作为反馈带入到控制算法中。