基于立體視覺的移動機器人局部路徑規(guī)劃.pdf

1、隨著移動機器人技術(shù)的飛速發(fā)展，移動機器人局部路徑規(guī)劃成為了研究熱點。本文利用雙目立體視覺技術(shù)搭建移動機器人立體視覺系統(tǒng)，使其能夠在室外未知或局部未知的環(huán)境中完成自主導(dǎo)航。移動機器人在行駛過程中，通過視覺感知附近場景的三維信息，并以此作出路徑規(guī)劃。
　　移動機器人立體視覺系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)方面，以Pioneer3-AT型移動機器人為機器人平臺，以Bumblebee雙目立體攝像頭為主要傳感器。攝像頭通過安裝在機器人上

2、的PTU-46-17.5二自由度云臺調(diào)整視野。機器人上擴展MIO-9290車載計算機，提高系統(tǒng)實時運算能力。軟件系統(tǒng)基于機器人操作系統(tǒng)(Robot Operating System，ROS)構(gòu)建，解決軟件模塊化設(shè)計問題。根據(jù)系統(tǒng)特性，設(shè)計感知層、規(guī)劃層、執(zhí)行層的軟件層級，不同的層級分裝不同的模塊，使整個軟件系統(tǒng)實現(xiàn)高內(nèi)聚、低耦合。
　　雙目立體視覺是用兩個攝像頭模擬人眼的立體感覺，系統(tǒng)經(jīng)過標(biāo)定后匹配左右兩個攝像機同時拍的相片即可恢

3、復(fù)附近場景的三維信息。利用三維信息，系統(tǒng)基于隨機抽樣一致性(Random Sample Consensus，RANSAC)算法識別道路，使移動機器人沿路邊行駛時不影響其他行車車道內(nèi)的車輛;識別障礙物，使機器人能夠無碰撞行駛;基于改進RANSAC算法識別車道線，使機器人規(guī)劃的路徑保持在同一車道內(nèi)，且保證實時性和魯棒性。
　　最后，移動機器人立體視覺系統(tǒng)利用處理后的三維信息以及識別場景的結(jié)果，作局部路徑規(guī)劃。采用基于行為的算法，將機器