[发明专利]一种基于视觉伺服的AGV滑模控制方法

权利要求书

1.一种基于视觉伺服的AGV滑模控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)建立摄像机成像模型，通过摄像机获取特征点，并得到当前图像像素坐标,然后通过坐标变换得到世界坐标；

步骤2)对AGV进行运动学建模，建立AGV的运动学模型；

步骤3)根据所述运动学模型设计对应的滑模控制器；

步骤4)将步骤1)中获得的世界坐标加入到所设计的滑模控制器，使AGV运动到目标点。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉伺服的AGV滑模控制方法，其特征在于，所述步骤1)中坐标转换的过程为，首先从像素坐标系转换到图像物理坐标系，然后再从图像物理坐标系转换到摄像机坐标系，然后再从摄像机坐标系转换到世界坐标系。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉伺服的AGV滑模控制方法，其特征在于，所述步骤1)中坐标转换的具体过程如下：

1.1)将图像像素坐标通过像素转换矩阵转换到图像物理坐标：

式中：[u v 1]^T表示图像像素坐标系，[x y 1]^T表示图像物理坐标系；dx、dy分别表示x方向和y方向的一个像素分别所占的单位长度数量；u₀、v₀表示图像的中心像素坐标和图像原点像素坐标之间相差的横向和纵向像素数；

1.2)将图像物理坐标通过焦距对角矩阵和畸变系数转换到摄像机坐标：

式中：[X_c Y_c Z_c]^T表示摄像机坐标系，[x y 1]^T表示归一化后的图像物理坐标系；f表示焦距；

1.3)对外参矩阵进行求解，其中R是旋转矩阵，T是平移向量；

1.4)将摄像机坐标通过下式转换到世界坐标：

式中：[X_c Y_c Z_c]^T表示摄像机坐标系，[X_m Y_m Z_m]^T表示世界坐标系。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉伺服的AGV滑模控制方法，其特征在于，所述外参矩阵的求解过程为，通过对当前图像以及目标点的图像进行匹配，估计和优化两幅图像对应的数学映射关系，结合通过摄像机标定获取的摄像机内部参数，采用快速分解算法计算出摄像机的外参矩阵