一種半球差動球形機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器人系統(tǒng)正在向智能化和視覺化的趨勢發(fā)展。球形機(jī)器人運(yùn)動靈活，具有抗傾倒和自恢復(fù)能力，在工業(yè)、民用、國防以及空間探索等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以球形移動機(jī)器人為基礎(chǔ)，對半球差動球形機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并以其為研究對象，針對球形機(jī)器人的導(dǎo)航與控制問題開展了研究工作。
　　 首先，針對國內(nèi)外球形機(jī)器人和機(jī)器人導(dǎo)航傳感技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要分析，指出存在的不足，并對幾種典型的球形機(jī)器人進(jìn)行了對比，總結(jié)出

2、優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了新的構(gòu)型，建立半球差動球形機(jī)器人的簡化模型，對其運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析，為設(shè)計(jì)半球差動球形機(jī)器人的控制系統(tǒng)和控制算法提供理論基礎(chǔ)。
　　 其次，構(gòu)建球形機(jī)器人導(dǎo)航視覺系統(tǒng)，利用圖像采集卡提供的接口函數(shù)完成了圖像的實(shí)時(shí)采集。運(yùn)用單目視覺理論，通過腐蝕、濾波、閾值處理和形狀匹配等多種圖像處理方法從噪音較大的環(huán)境中獲取目標(biāo)物方位信息，通過超聲波傳感器獲取目標(biāo)物距離信息，提供給后續(xù)機(jī)器人控制使用。