基于路徑跟蹤的視覺(jué)導(dǎo)航方法研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的推動(dòng)，智能機(jī)器人越來(lái)越成為人們的研究熱點(diǎn)。移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人研究中的一個(gè)重要分支，被廣泛應(yīng)用于物流、探測(cè)、軍事、服務(wù)等領(lǐng)域。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)和圖像處理硬件的發(fā)展，基于視覺(jué)的導(dǎo)航方式在機(jī)器人導(dǎo)航中得到廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式相比，視覺(jué)導(dǎo)航具有信息量豐富、智能化水平高、導(dǎo)航適應(yīng)性大等特點(diǎn)。本文采用功能和結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的輪式移動(dòng)機(jī)器人作為研究對(duì)象，針對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的導(dǎo)航和控制問(wèn)題進(jìn)行研究，本文的主要研究工作有

2、：
　　 首先，本文在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。系統(tǒng)地分析了單目視覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn)、類型、原理和視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)組成，并對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行說(shuō)明。
　　 其次，路徑識(shí)別是視覺(jué)導(dǎo)航中的關(guān)鍵技術(shù)，本文研究了多種圖像處理算法。采集到的路徑圖像一般受噪聲的影響，本文選用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)其進(jìn)行預(yù)處理；然后通過(guò)對(duì)多種邊緣檢測(cè)算子的比較，選擇Prewitt算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)；最后利用Ho

3、ugh變換對(duì)直線型路徑進(jìn)行提取。
　　 然后，根據(jù)人類駕駛經(jīng)驗(yàn)，使用基于模糊控制的路徑跟蹤算法。選取距離偏差和角度偏差作為控制器的兩個(gè)輸入，將機(jī)器人的輪速差作為輸出，設(shè)計(jì)出雙輸入單輸出的模糊控制器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用模糊控制能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人對(duì)預(yù)先設(shè)置好的路徑進(jìn)行跟蹤，并且控制過(guò)程平滑性好，是一種比較理想的控制方法。
　　 最后，采用Visual C++實(shí)現(xiàn)路徑識(shí)別和跟蹤的相關(guān)算法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的準(zhǔn)確性，也證明了視覺(jué)