基于计算机视觉的平面测量方法与机器人H∞控制设计

本篇论文主要探讨的是"基于计算机视觉的空间平面测量方法"，由作者蔡振江和王渝撰写。研究的核心内容是从摄像机的针孔模型出发，针对摄像机内参数已知的情况，采用单平面模板来推算摄像机的外参数。这种方法适用于在不同视点对任意空间平面进行精确测量，利用了计算机视觉的关键技术，如图像处理和三维重建。 论文的焦点在于，通过数学建模，将摄像机的运动和图像数据相结合，实现了空间平面的精确测量。这涉及到相机几何、特征检测、匹配以及多视图几何等计算机视觉的基本原理。同时，论文强调了在实际应用中可能遇到的参数误差和外界干扰问题，并提出了相应的解决方案。 另一方面，论文还提到了与之相比较的背景知识，特别是关于机器人系统状态反馈H∞控制的设计。作者周景雷和张维海针对存在扰动情况下的机器人机械臂控制系统，采用线性矩阵不等式进行控制设计。他们首先将机器人动力学模型转换为线性状态方程，然后运用线性矩阵不等式理论，实现了H∞控制，这是一种旨在最小化系统在不确定性和干扰下的性能衰减的控制策略。 他们提到，尽管早期的研究忽略了参数误差和外界干扰，但在后来的工作中，这些因素被纳入考虑，尤其是通过考虑机器人系统的斜对称特性简化了非线性里卡蒂方程。本文则提出了一种时不变线性状态系统，通过线性矩阵不等式方法来简化控制设计过程，使之更易于求解和实现。 论文的结构清晰，包括标称系统下的控制问题分析、考虑扰动情况下的控制器设计、具体应用到两关节机器人机械臂的仿真验证，以及最终的结论和总结。通过对比，可以看出计算机视觉在空间平面测量与机器人控制领域的交叉应用，展示了两种技术在复杂环境下的互补优势。整体来看，这篇论文既具有理论深度，又注重实际应用的可操作性。