Constraint-Based Task Specification and Control for Visual Servoing Application Scenarios

This paper reformulates image-based visual ser-voing as a constraint-based robot task, in order to integrate it seamlessly with other task constraints in image space, in Cartesian space, in the joint space of the robot, or in the " image space " of any other sensor (e. g. force, distance). This approach allows us to fuse various kinds of sensor data. The integration takes place via the specification of generic " feature coordinates " , defined in the different task spaces. Independent control loops are defined to control the individual feature coordinate setpoints, in each of these task spaces. The outputs of the control loops are instantaneously combined into joint velocity setpoints for a velocity-controlled robot that executes the task. The paper includes experimental results for different application scenarios. Zusammenfassung In diesem Beitrag wird das Konzept des bildgestützten Visual-Servoing als eine beschränkungsbasierte Roboter-Aufgabe umformuliert, um es nahtlos mit anderen Aufgabenbeschränkungen im Bildkoor-dinatensystem, im kartesischen oder Gelenkkoordinatensystem integrieren zu können. Die Integration wird über die Spezi-fikation von Merkmalskoordinaten durchgeführt, die in den verschiedenen Aufgabenräumen definiert sind. In jedem dieser Aufgabenräume werden Regelungsschleifen definiert, um die einzelnen Sollkoordinaten der Merkmale selektiv zu steuern. Die Kombination der Ausgänge aller Teilregelkreise bilden die Sollwerte des geschwindigkeitsgeregelten Roboters. Experi-mentelle Ergebnisse für unterschiedliche Anwendungsszena-rien demonstrieren die Funktion und Leistungsfähigkeit des vorgeschlagenen erweiterten Visual-Servoing-Konzeptes.