羽毛球機(jī)器人的目標(biāo)檢測(cè)與BEZ IER曲線路徑規(guī)劃.pdf

1、羽毛球機(jī)器人的研究主要是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法、圖像識(shí)別、控制工程等。本論文針對(duì)羽毛球機(jī)器人從目標(biāo)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)控制兩個(gè)方面進(jìn)行了研究與探討:
　　首先設(shè)計(jì)了羽毛球的結(jié)構(gòu)，包括發(fā)球機(jī)構(gòu)和全向移動(dòng)平臺(tái)，并對(duì)發(fā)球機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，運(yùn)用Matlab軟件從發(fā)球角度和氣缸伸出距離產(chǎn)生的加速度、速度和等效質(zhì)量方面，分析了對(duì)羽毛球落地范圍的影響。
　　選擇Kinect傳感器作為羽毛球機(jī)器人的視覺(jué)。首先采用張正友標(biāo)定法運(yùn)對(duì)Kine

2、ct進(jìn)行普通攝像頭和深度攝像頭的內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定，提高圖片采集的清晰度。在圖像預(yù)處理的過(guò)程中，深度圖像存在嚴(yán)重的噪聲，采用加權(quán)平均值法進(jìn)行灰度處理，圖像去噪采運(yùn)用的是均值濾波去噪方法，并采用效果最優(yōu)的5×5的函數(shù)窗。而后又采用改進(jìn)的ICP算法對(duì)羽毛球進(jìn)行三維表面重建，由于羽毛球不是封閉物體，在建模時(shí)邊緣部分會(huì)存在丟失現(xiàn)象，但是整體效果滿(mǎn)足要求。
　　在進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別與運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤的過(guò)程中，本文采用的是最新的核相關(guān)濾波器跟蹤算法，采用該算

3、法在單一背景和復(fù)雜背景下對(duì)羽毛球進(jìn)行識(shí)別和路徑跟蹤，效果良好，有效的提高了跟蹤精度。
　　設(shè)計(jì)的三輪全向移動(dòng)平臺(tái)，在運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)和運(yùn)行靈活性等方面表現(xiàn)良好;在全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制方面，全面分析了全向移動(dòng)平臺(tái)模型，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，動(dòng)力學(xué)模型，速度和加速度的的可達(dá)域，并對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)進(jìn)行了仿真建模。采用貝塞爾曲線規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑，對(duì)此路徑下三個(gè)移動(dòng)輪規(guī)定的速度進(jìn)行仿真，分析了運(yùn)動(dòng)誤差。研究結(jié)果證明:速度誤差和運(yùn)動(dòng)誤差都在可行范圍內(nèi)，本