طراحي و پياده‌سازي كنترل فازي دوربين رباتيك جهت ردگيري هدف

Design and implement of fuzzy control of a robotic camera for target tracking

اين مقاله به طراحي و پياده سازي كنترل فازي دوربين رباتيك براي ردگيري هدف مي پردازد. دوربين رباتيك كه از بازوي رباتيك و دوربين تشكيل شدهاست هدف متحرك را در مركز فريم تصوير قرار مي دهد. طرح كنترل كننده پيشنهادي از راهبرد كنترل ولتاژ استفاده مي نمايد و خطاي ردگيري فضاي كار را توسط سيستمهاي فازي به خطاي ردگيري فضاي مفصلي تبديل مي نمايد. اين طرح كنترلي كه براي نخستين بار در عمل اجرا شدهاست مستقل از مدل ديناميكي ربات بوده و نسبت به عدم قطعيت هاي اطلاعات تصوير نيز مقاوم است. روش كنترل پيشنهادي ساده تر و كم محاسبه تر از روش مرسوم كنترل ربات است كه مبتني بر راهبرد كنترل گشتاور است. همچنين جهت ردگيري جسم در فريم تصوير، از تركيب الگوريتم ردگيري مركز و الگوريتم ردگيري حباب استفاده مي شود. نتايج تجربي روي دوربين رباتيك دو -رابط مجهز به موتورهاي جريان مستقيم مغناطيس دايم نشان مي دهد كه كنترل پيشنهادي در مقايسه با كنترل تناسبي-مشتقي عملكرد بهتري دارد.

This paper presents the design and implementation of fuzzy control for a robotic camera in tracking an object. The robotic camera which consists of a robotic arm and a camera, locates the moving object on the center of the image frame. The proposed controller uses the voltage control strategy and transforms the taskspace tracking error to the joint-space tracking error using fuzzy systems. This control approach which has been implemented for the first time, is free from the dynamical model of the arm and is robust against image uncertainties. Compared with the conventional control of robot that is based on the torque control strategy, it is simpler and computationally more efficient. In addition, it employs the blob tracking algorithm and centroid tracking algorithm for tracking the object in image frame. The experimental results are provided by a two-link robotic camera driven by permanent magnet dc motors. They show that the proposed control approach is superior to the proportional-derivative control.