基于位置的视觉伺服

先从图像估出目标的 3D 位姿，再按位姿误差控制机器人运动的视觉伺服。

视觉伺服指把相机图像直接放进控制回路，Chaumette 与 Hutchinson 2006 年的经典教程把它分成 PBVS 和 IBVS（基于图像的视觉伺服）两类。PBVS 先用相机内参和物体 3D 模型从图像里估出相机相对目标的位姿，把它与期望位姿之差作为误差 e（常用平移 t 加轴角 θu 表示），再按 v = −λL⁺e 算相机速度：λ 是增益，L⁺ 是交互矩阵（误差随相机速度变化的关系）的伪逆。优点是误差定义在三维空间，相机在空间里走的路线直观、接近直线；缺点是严重依赖标定和位姿估计，估偏了最终就停在偏的位置，而且目标可能在运动中移出画面。IBVS 直接比较图像上的特征点，对标定误差更宽容。

例子腕部相机（眼在手上）看到桌上的零件，每帧用位姿估计算出零件相对相机的 6D 位姿，与「相机应处的预抓取位姿」相减得到误差，持续修正末端速度，误差收敛到零后再下爪。

也叫

基于位姿的视觉伺服、3D 视觉伺服、Pose-Based Visual Servoing

相关

视觉伺服、基于图像的视觉伺服、6D位姿估计、相机标定、手眼标定、眼在手上

来源

Chaumette & Hutchinson, Visual Servo Control Part I: Basic Approaches (IEEE RAM, 2006)
Wikipedia: Visual servoing