基于單目視覺的移動(dòng)機(jī)器人行走控制技術(shù).pdf

1、隨著科技的迅猛發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人逐漸進(jìn)入到我們的日常生活中，它的一項(xiàng)主要應(yīng)用是在人類很少干預(yù)的情況下，到達(dá)目的地或者某一目標(biāo)物，完成相應(yīng)后續(xù)任務(wù)。本文根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人在近場(chǎng)環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，采用基于Hu不變矩的圖像識(shí)別方法，對(duì)其行走控制方法進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了移動(dòng)機(jī)器人在近場(chǎng)中對(duì)目標(biāo)物的找尋方法和相關(guān)行走策略。
　　首先，針對(duì)任務(wù)的需要，完成了機(jī)器人小車的總體設(shè)計(jì)，搭建了系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)，采用上下位機(jī)結(jié)構(gòu)，下位機(jī)采用S3C2440作為處理

2、器，通過SOCKET網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)通信，采集圖像，通過無線局域網(wǎng)將圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至上位機(jī)，同時(shí)，通過串口與電機(jī)驅(qū)動(dòng)板連接，由上位機(jī)的反饋信息完成移動(dòng)機(jī)器人的行走控制策略。
　　其次，由于場(chǎng)景中目標(biāo)物的多樣性，通過顏色轉(zhuǎn)換、灰度化、二值化等預(yù)處理方法得到二值圖像，提取目標(biāo)物的特征，由于移動(dòng)機(jī)器人在行走過程中，圖像會(huì)發(fā)生平移、放大、縮小等變化，選擇了Hu不變矩作為移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)的識(shí)別特征，考慮到識(shí)別效率問題，采用了分類識(shí)別的方

3、法，即在近距離時(shí)采用目標(biāo)物的邊界矩進(jìn)行 Hu不變矩的計(jì)算，遠(yuǎn)距離時(shí)采用目標(biāo)物的剪影矩進(jìn)行 Hu不變矩的計(jì)算，然后對(duì)其進(jìn)行歐式距離判斷，得到識(shí)別結(jié)果，從數(shù)據(jù)中驗(yàn)證了這種方法的可行性。
　　最后，為移動(dòng)機(jī)器人的行走控制部分，對(duì)差速驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了分析，從正、逆模型中得出轉(zhuǎn)彎半徑和角速度、線速度的關(guān)系；在識(shí)別出目標(biāo)物的基礎(chǔ)下，列出了移動(dòng)機(jī)器人行走過程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，介紹了目標(biāo)物的搜尋方法，提出了不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的行走策略；對(duì)其在朝