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作者：郭英;厉广伟;刘宗尚;MOUNZEO Breit Hilley;李金屏;
单位：济南大学信息科学与工程学院;济南大学山东省网络环境智能计算技术重点实验室;济南大学“信息处理与认知计算”山东省高校重点实验室;济南大学自动化与电气工程学院;
摘要：针对溺水救援机器人的平稳跟踪需求，提出一种基于模糊比例微分控制的视觉伺服方案，通过场馆顶部安装的俯视摄像头获取机器人的坐标位置，使用虚拟导航线设计动态行走路径，计算偏移方向、偏移角并制定转弯规则；利用三角隶属度函数制定模糊比例、微分控制规则表，根据2种规则表中的比例、微分系数分别控制机器人的偏移角、距离偏移量及其变化率，实现机器人的跟踪与避障的平稳性调整；机器人采用核相关滤波跟踪算法对溺水人员进行跟踪，在溺水人员位置变化时调整运动方向，依靠实时、稳定的声呐信息设置偏移角，实现避障功能；对所提出的方案在先锋P3DX型机器人上进行实验验证。结果表明：机器人能及时应对目标变化，没有跟错、跟丢现象；在不同工况时的横滚角均小于1°,避障率达到100%,能够快速、稳定、准确地到达目标位置，达到溺水救援机器人的前期应用要求。
关键词：溺水救援机器人;;平稳跟踪;;模糊比例微分控制;;视觉伺服
基金资助：山东省重点研发计划项目(2017CXGC0810);; 山东省教育科学“十三五”规划教育招生考试专项课题项目(BYZK201917)
