دوره 14، شماره 3 - ( مجله کنترل، جلد 14، شماره 3، پاییز 1399 )                   جلد 14 شماره 3,1399 صفحات 75-87 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Nobahar B, Shoaran M, Karimian Khosroshahi G. Ball Trajectory Estimation and Robot Control to Reach the Ball Using Single Camera. JoC. 2020; 14 (3) :75-87
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-630-fa.html
نوبهار بهزاد، شعاران مریم، کریمیان خسروشاهی قادر. تخمین مسیر حرکت توپ پرتابه و کنترل ربات جهت رسیدن به توپ با استفاده از تک دوربین. مجله کنترل. 1399; 14 (3) :75-87

URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-630-fa.html


1- دانشگاه تبریز
چکیده:   (2879 مشاهده)
در تحقیقات رباتیک گرفتن یک جسم پرتاب شده توسط سیستم رباتیکی یکی از مسائل چالش برانگیز است. نتایج حاصل از این تحقیقات را می توان در زمینه سیستم های نظارتی مبتنی بر تصاویر ویدئویی، تحلیل تصاویر ویدئویی ورزشی، برنامه های نظارت بر فعالیت های انسانی و ارتباط انسان و ماشین مورد استفاده قرار داد. در این مقاله الگوریتم جدیدی بر مبنای بینایی ماشین برای تخمین مسیر حرکت پرتابه ارائه شده است که به صورت بلادرنگ زمان و مکان برخورد پرتابه با ناحیه کاری ربات را تخمین می زند. از نوآوری های این مقاله می توان به ارائه الگوریتم بهبود یافته ای برای تخمین مرکز توپ، استفاده از محاسبات زیر پیکسل برای بهبود تخمین مسیر و بررسی الگوریتم های مختلف تخمین مسیر و پیاده سازی سخت افزاری به صورت بلادرنگ بر روی ربات طراحی شده، اشاره نمود. ترکیب اطلاعات سنسورهای تک دوربین و ژیروسکوپ از دیگر مواردی است که در این مقاله به آن پرداخته شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده توانایی الگوریتم پیشنهادی در تخمین صحیح مسیر توپ و عملکرد مناسب آن در برابر نویز است.
متن کامل [PDF 902 kb]   (296 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1397/8/14 | پذیرش: 1398/1/27 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1398/5/24 | انتشار: 1399/9/22

فهرست منابع
1. S. Kim, A. Shukla, and A. Billard, "Catching objects in flight," IEEE Trans. Robot., vol. 30, no. 5, pp. 1049-1065, Oct. 2014. [DOI:10.1109/TRO.2014.2316022]
2. Z. Zhang, D. Xu, and M. Tan, "Visual measurement and prediction of ball trajectory for table tennis robot," IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 59, no. 12, pp. 3195-3205, Dec. 2010. [DOI:10.1109/TIM.2010.2047128]
3. C. Lin, Y. Chiu, The DSP based catcher robot system with stereo vision, in: IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Xi'an, PRC, 2008, pp. 897-903.
4. Q. He et al., "Simple 3-D point reconstruction methods with accuracy prediction for multiocular system," IEEE/ASME Trans. Mechatronics, vol. 18, no. 1, pp. 366-375, Feb. 2013. [DOI:10.1109/TMECH.2011.2178423]
5. V. Lippiello, F. Ruggiero, and B. Siciliano, "3D monocular robotic ball catching," Robot. Auto. Syst., vol. 61, no. 12, pp. 1615-1625, 2013. [DOI:10.1016/j.robot.2013.06.008]
6. S. T. Kao, Y. Wang, M. T. Ho, "Ball catching with omni-directional wheeled mobile robot and active stereo vision," in 2017 IEEE 26th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 2017. [DOI:10.1109/ISIE.2017.8001395]
7. P.-Y. Zhang and T.-S. Lü, "Real-Time Motion Planning for a Volleyball Robot Task Based on a Multi-Agent Technique," Journal of Intelligent and Robotic Systems, vol. 49, no. 4, pp. 355-366, Mar. 2007. [DOI:10.1007/s10846-007-9140-2]
8. E. Ribnick, S. Atev and N. P. Papanikolopoulos, "Estimating 3D Positions and Velocities of Projectiles from Monocular Views," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 31, no. 5, pp. 938 - 944, 2009. [DOI:10.1109/TPAMI.2008.247]
9. R. Herrejon, S. Kagami and K. Hashimoto, "Composite visual servoing for catching a 3-D flying object using RLS trajectory estimation from a monocular image sequence," in Proc. IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation, CIRA, 2010, pp. 526 - 531. [DOI:10.1109/CIRA.2009.5423229]
10. J.-D. Tian, J. Sun, and Y.-D. Tang, "Short-Baseline Binocular Vision System for a Humanoid Ping-Pong Robot," Journal of Intelligent & Robotic Systems, vol. 64, no. 3-4, pp. 543-560, May 2011. [DOI:10.1007/s10846-011-9554-8]
11. S. Kim and A. Billard, "Estimating the non-linear dynamics of free-flying objects," Robotics and Autonomous Systems, vol. 60, no. 9, pp. 1108-1122, Sep. 2012. [DOI:10.1016/j.robot.2012.05.022]
12. Q. Xie, Y. Liu, R. Xiong and J. Chu, "Real-time Accurate Ball Trajectory Estimation with Asynchronous Stereo Camera System for Humanoid Ping-Pong Robot," in Proc. IEEE International Conference on Robotics & Automation (ICRA), 2014, pp. 6212-6217. [DOI:10.1109/ICRA.2014.6907775]
13. M. Li, A. Ravankar, A. A. Ravankar, Y. Kobayashi, and T. Emaru, "Estimation of position and trajectory of a flying ball in 3-D space," in 2015 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 2015. [DOI:10.1109/SII.2015.7405020]
14. P. Cigliano, V. Lippiello, F. Ruggiero and B. Siciliano, "Robotic Ball Catching with an Eye-in-Hand Single-Camera System," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 23, pp. 1657 - 1671, 2015. [DOI:10.1109/TCST.2014.2380175]
15. V. Lepetit, F. Moreno-Noguer, and P. Fua, "EPnP: An Accurate O(n) Solution to the PnP Problem," International Journal of Computer Vision, vol. 81, no. 2, pp. 155-166, Jul. 2008. [DOI:10.1007/s11263-008-0152-6]
16. Z. Zhang, "A flexible new technique for camera calibration," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 22, no. 11, pp. 1330-1334, 2000. [DOI:10.1109/34.888718]
17. U. Frese, B. Bauml, S. Haidacher, G. Schreiber, I. Schaefer, M. Hahnle, and G. Hirzinger, "Off-the-shelf vision for a robotic ball catcher," in IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, (Maui), 2001.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله کنترل می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2021 CC BY-NC 4.0 | Journal of Control

Designed & Developed by : Yektaweb