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A Hybrid Switched Reactive-Based Visual Servo Control of 5-DOF Robot Manipulators for Pick-and-Place Tasks

机译：用于拾取和放置任务的5自由度机器人操纵器的基于混合开关基于反应的视觉伺服控制

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This paper addresses the problem of visual servo control for a five-degree-of-freedom robot manipulator to perform pick-and-place tasks. A new hybrid switched reactive-based visual servo control structure, inspired from a sensing-and-reaction behavior without the inverse interaction matrix computing, is proposed to handle this problem efficiently. The proposed structure is similar to the logic-based approaches, but the requirements of the fuzzy modeling and/or the fuzzy-rule base learning are omitted. To achieve this, a novel hardware-aware reactive function approach is presented to directly map an image position error vector to a desired end-effector velocity vector under the consideration of hardware limitations. This approach helps to simplify the implementation of visual servo systems with improved reliability. Moreover, the proposed control system is a hybrid switching controller consisting of both image-based and position-based reactive planning schemes, which allows improving the robustness and effectiveness of the visual servo system. Experimental results validate the performance of the proposed visual servo control method in a realistic scenario setting.
机译：本文解决了五自由度机器人操纵器执行拾取和放置任务的视觉伺服控制问题。提出了一种新的基于混合开关无功的视觉伺服控制结构，该结构受感应和反应行为的启发而无需逆交互矩阵计算，可以有效地解决此问题。所提出的结构类似于基于逻辑的方法，但是省略了模糊建模和/或模糊规则基础学习的要求。为了实现这一点，提出了一种新颖的硬件感知的反应函数方法，以在考虑到硬件限制的情况下将图像位置误差向量直接映射到所需的末端执行器速度向量。这种方法有助于简化视觉伺服系统的实施，并提高可靠性。此外，所提出的控制系统是一种混合切换控制器，由基于图像的和基于位置的反应性计划方案组成，可以提高视觉伺服系统的鲁棒性和有效性。实验结果验证了所提出的视觉伺服控制方法在实际场景中的性能。

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