足球機(jī)器人目標(biāo)視覺(jué)跟蹤控制方法研究.pdf

1、機(jī)器人足球是目前人工智能和機(jī)器人學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。視覺(jué)伺服(Visual Servo)作為足球機(jī)器人基于視覺(jué)的智能控制手段，如何對(duì)激烈比賽環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)跟蹤，并使其控制算法同時(shí)滿足準(zhǔn)確性、快速性和魯棒性的要求是機(jī)器人視覺(jué)伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)任務(wù)。本論文以中型組足球機(jī)器人為研究平臺(tái)，對(duì)基于彩色全景視覺(jué)的足球機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別方法進(jìn)行了研究，提出了基于模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)路的足球機(jī)器人目標(biāo)跟蹤控制算法。
　　 論文主要工作如下:

2、r>　　 首先介紹了MT-OR中型全自主足球機(jī)器人的系統(tǒng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及工作原理。詳細(xì)描述了全向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并對(duì)各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了分析，為后續(xù)控制提供了相關(guān)的理論基礎(chǔ)。
　　 其次，針對(duì)目前足球機(jī)器人比賽中普遍采用的基于單獨(dú)顏色信息進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別錯(cuò)誤或丟失的問(wèn)題，提出了一種新的基于彩色全向視覺(jué)的目標(biāo)識(shí)別方法。該方法采用顏色特征及形狀特征聯(lián)合對(duì)目標(biāo)足球進(jìn)行識(shí)別，先通過(guò)顏色識(shí)別得到目標(biāo)區(qū)域，再用改進(jìn)的Hough變換

3、對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的邊緣圖像提取圓形，從而在全景圖像中有效的識(shí)別目標(biāo)小球。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法對(duì)比賽中運(yùn)動(dòng)足球的識(shí)別快捷、可靠。
　　 再次，由于機(jī)器人足球比賽實(shí)時(shí)對(duì)抗性強(qiáng)，對(duì)目標(biāo)定位有較高的速度要求，本文通過(guò)建立起目標(biāo)物體在全景圖像中的相對(duì)位置關(guān)系與目標(biāo)物體在實(shí)際場(chǎng)景中的位置關(guān)系之間的映射，并設(shè)定最小追球閾值的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤。該方法實(shí)時(shí)性強(qiáng)，準(zhǔn)確性高，有效避免了傳統(tǒng)方法的計(jì)算量大對(duì)控制系統(tǒng)響應(yīng)速度的影響。
　　 最后，針