基于固定雙目視覺的移動機器人避障方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、機器人避障是智能機器人技術(shù)領(lǐng)域中活躍的研究分支,是涵蓋多學科的綜括性課題。障礙物檢測是機器人安全避障的前提條件,視覺引導具有不可替代的優(yōu)越性,因此移動機器人視覺避障具有重要的研究價值與實踐意義。本文考慮室內(nèi)移動機器人的工作環(huán)境,采用將雙目攝像機固定于室內(nèi)天花板上的障礙物檢測方案,分析了頂裝視覺的優(yōu)點。重點闡述了用于避障的立體視覺技術(shù)和避障策略兩部分內(nèi)容。
   首先討論相機的成像原理和雙目視覺測距原理,詳細研究了張正友攝像機標定

2、法的原理步驟,選用該方法對本文雙目視覺系統(tǒng)進行標定,使用Matlab的Calibration Toolbox進行攝像機內(nèi)外參數(shù)的標定實驗。結(jié)果表明標定效果較好。
   其次研究了室內(nèi)機器人的圖像處理分析方法。介紹了圖像濾波去噪技術(shù),深入研究了圖像特征提取與匹配技術(shù),為了提高障礙物檢測的實時性與準確性,本文提出改進的Harris-Laplace結(jié)合二階矩SIFT的特征提取匹配算法。通過實驗室場景的視覺圖像處理對改進算法進行仿真,實

3、驗表明改進算法對圖像特征提取和匹配具有更強的魯棒性,提高了圖像匹配的實時性和正確率。
   再次研究了立體視覺障礙物檢測,通過雙目視覺方法計算特征點的空間三維坐標,迸一步重建障礙物三維模型。并對機器人做了定位。用Matlab編程實現(xiàn)障礙物輪廓的三維重建。設(shè)計了一種基于模糊邏輯實時避障控制方案,通過仿真驗證,結(jié)果顯示本文設(shè)計的模糊避障系統(tǒng)能非常有效的引導機器人從起始點安全到達目標點。
   最后在FIRA足球機器人平臺上對

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