基于機(jī)器視覺(jué)的智能配送單元導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)4.0概念的提出，智能制造成為今后制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，它要求工廠、生產(chǎn)和物流等均實(shí)現(xiàn)智能化，而其中智能物流是實(shí)現(xiàn)智能制造的核心目標(biāo)之一。本課題正是在這種發(fā)展趨勢(shì)下，提出以AGV（Automated Guided Vehicle，自動(dòng)導(dǎo)引車）為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)一種智能配送單元(Intelligent Distribution Unit)，用于智能工廠中的物料配送等環(huán)節(jié)中。
　　隨著近年來(lái)圖像處理技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，以及

2、低功耗高集成度的嵌入式處理器研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，基于嵌入式Linux系統(tǒng)的視覺(jué)導(dǎo)航方式具有非常廣闊的研究和應(yīng)用前景。基于機(jī)器視覺(jué)的智能配送單元系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容主要涉及兩個(gè)方面:圖像的采集與處理和控制器設(shè)計(jì)。
　　圖像的采集與處理方面，本文建立了一個(gè)典型的圖像采集系統(tǒng)，并對(duì)機(jī)載攝像頭的安裝位置以及路徑標(biāo)示線的設(shè)置進(jìn)行了討論;對(duì)于采集后的圖像，在經(jīng)過(guò)灰度化和二值化處理后，采用形態(tài)學(xué)處理進(jìn)行邊緣提取，然后利用逆透視變換將導(dǎo)引軌跡邊緣線映射

3、為世界坐標(biāo)系中的直線，最終利用霍夫變換得到邊緣線的直線方程并提取出導(dǎo)航偏差參數(shù)。
　　控制器設(shè)計(jì)方面，首先以車載視覺(jué)傳感器所采集圖像中智能配送單元的控制中心特征與導(dǎo)引軌跡的期望特征之間的偏差為依據(jù)，建立智能配送單元運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，然后采用改進(jìn)的滑膜變結(jié)構(gòu)控制方法，并通過(guò)基于遺傳算法和非線性規(guī)劃的函數(shù)尋優(yōu)算法對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　最后，通過(guò)在MATLAB/Simulink上進(jìn)行兩組對(duì)比仿真試驗(yàn)，分別是改進(jìn)滑模變結(jié)構(gòu)控制仿真和