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Previous issue date: 2005-03-22 / This work proposes a kinematic control scheme, using visual feedback for a robot arm with five degrees of freedom. Using computational vision techniques, a method was developed to determine the cartesian 3d position and orientation of the robot arm (pose) using a robot image obtained through a camera. A colored triangular label is disposed on the robot manipulator tool and efficient heuristic rules are used to obtain the vertexes of that label in the image. The tool pose is obtained from those vertexes through numerical methods. A color calibration scheme based in the K-means algorithm was implemented to guarantee the robustness of the vision system in the presence of light variations. The extrinsic camera parameters are computed from the image of four coplanar points whose cartesian 3d coordinates, related to a fixed frame, are known. Two distinct poses of the tool, initial and final, obtained from image, are interpolated to generate a desired trajectory in cartesian space. The error signal in the proposed control scheme consists in the difference between the desired tool pose and the actual tool pose. Gains are applied at the error signal and the signal resulting is mapped in joint incrementals using the pseudoinverse of the manipulator jacobian matrix. These incrementals are applied to the manipulator joints moving the tool to the desired pose / Este trabalho prop?e um esquema de controle cinem?tico, utilizando realimenta??o visual para um bra?o rob?tico com cinco graus de liberdade. Foi desenvolvido um m?todo que utiliza t?cnicas de vis?o computacional, para a determina??o da posi??o e orienta??o cartesiana tridimensional (pose) do bra?o rob?tico a partir da imagem do mesmo fornecida por uma c?mera. Um r?tulo triangular colorido ? disposto sobre a garra do manipulador rob?tico e regras heur?sticas eficientes s?o utilizadas para obter os v?rtices desse r?tulo na imagem. M?todos num?ricos s?o usados para recupera??o da pose da garra a partir desses v?rtices. Um esquema de calibra??o de cores fundamentado no algoritmo K-means foi implementado de modo a garantir a robustez do sistema de vis?o na presen?a de varia??es na ilumina??o. Os par?metros extr?nsecos da c?mera s?o calibrados usando-se quatro pontos coplanares extra?dos da imagem, cujas posi??es no plano cartesiano em rela??o a um referencial fixo s?o conhecidas. Para duas poses distintas da garra, inicial e final, adquiridas atrav?s da imagem, interpola-se uma trajet?ria de refer?ncia em espa?o cartesiano. O esquema de controle proposto possui como sinal de erro a diferen?a entre a pose de refer?ncia e a pose atual da garra. Ap?s a aplica??o de ganhos, o sinal de erro ? mapeado em incrementos de junta utilizando-se a pseudoinversa do jacobiano do manipulador. Esses incrementos s?o aplicados ?s juntas do manipulador, deslocando a garra para a pose de refer?ncia
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15409 |
| Date | 22 March 2005 |
| Creators | Soares, Allan Aminadab Andr? Freire |
| Contributors | CPF:42487455420, http://lattes.cnpq.br/3653597363789712, Cerqueira, J?s de Jesus Fiais, CPF:27558231515, http://lattes.cnpq.br/3099827700882478, Gon?alves, Luiz Marcos Garcia, CPF:32541457120, http://lattes.cnpq.br/1562357566810393, Medeiros, Adelardo Adelino Dantas de, Alsina, Pablo Javier |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia El?trica, UFRN, BR, Automa??o e Sistemas; Engenharia de Computa??o; Telecomunica??es |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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