乒乓球機(jī)器人視覺(jué)伺服系統(tǒng)的研制.pdf_第1頁(yè)
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1、乒乓球機(jī)器人作為一個(gè)高新技術(shù)高度集成的平臺(tái)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一,機(jī)器視覺(jué)伺服系統(tǒng)作為乒乓球機(jī)器人的“眼睛”,提供給大腦外界信息以完成擊球任務(wù),實(shí)現(xiàn)感知、預(yù)測(cè)的功能。該文圍繞乒乓球機(jī)器人伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及相關(guān)圖像處理、識(shí)別和軌跡預(yù)測(cè)等算法的研究和改進(jìn)展開論述。首先,介紹了雙目視覺(jué)系統(tǒng)的整體架構(gòu),包括硬件架構(gòu)和設(shè)備選擇,以及軟件架構(gòu)及各部分的功能。重點(diǎn)闡述了雙目視覺(jué)的圖像同步處理的軟硬件結(jié)合的解決方案;其次,對(duì)在乒乓球的檢測(cè)、定位、

2、跟蹤算法上所作的改進(jìn)進(jìn)行了詳盡地闡述與比較分析,并提出了一種線性的、高魯棒性的攝像機(jī)自定位算法;再次,對(duì)乒乓球與球桌碰撞過(guò)程建立了較為準(zhǔn)確的模型,對(duì)球與球桌碰撞前后速度變化有了更精確的預(yù)測(cè);將乒乓球飛行過(guò)程中的空氣阻尼系數(shù)和其他外力加速度作為未知參數(shù),采用擴(kuò)展卡爾曼濾波方法,提高了乒乓球軌跡的識(shí)別精度;提出了自適應(yīng)的軌跡預(yù)測(cè)方法,解決了不同人(發(fā)球機(jī))擊球,球軌跡近似模型不同的問(wèn)題;接著,提出了一種基于橢圓錐面相交的方法來(lái)識(shí)別球拍的位置

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