beeldbesturing

Beeldbesturing, in de robotica vaak aangeduid als visuele servoing, is een controlebenadering waarin visuele informatie van een camera wordt gebruikt als feedback om de beweging van een robot of een end-effector te sturen. Het doel is om een gewenste pose of positie te bereiken door het beeldsignaal direct te gebruiken of door daaraan reconstructie van de scène te koppelen.

Er zijn twee hoofdtypen van beeldbesturing: image-based visual servoing (IBVS) en position-based visual servoing (PBVS). IBVS gebruikt kenmerken die in de afbeelding worden gevolgd, zoals punten, lijnen of regio’s, en bepaalt een regelaar die de camerabeweging stuurt zodat de kenmerken in de afbeelding naar hun gewenste locaties bewegen. PBVS daarentegen reconstrueert uit de beelden de 3D-pose van de camera of van het object en berekent een posefout die via actuatoren wordt gecorrigeerd. Beide benaderingen vereisen een model van de robot, calibratie en een regelaar, maar IBVS werkt doorgaans robuuster bij kalibratiefouten, terwijl PBVS vaak betere 3D-georiënteerde controle mogelijk maakt.

Een beeldbesturingssysteem omvat meestal een camera of camerastream, beeldverwerking voor detectie en tracking van kenmerken, een robot- of robotsimulatiemodel en een realtime regelaar. Technische aspecten zoals de image Jacobian, feature tracking, ruis, uitlijning en vertraging beïnvloeden de stabiliteit en nauwkeurigheid. Belangrijke toepassingen bevinden zich in robotarmen voor precisiewerk, geautomatiseerde assemblage, robotnavigatie met visuele feedback en medische of industriële robotica.

Huidige ontwikkelingen richten zich op hybride benaderingen, robuuste beeldverwerking onder variabele verlichting en integratie met leergebaseerde methoden om perceptie en controle gezamenlijk te verbeteren.