基于主動(dòng)視覺機(jī)器人行為控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著機(jī)器人研究朝智能化方向的發(fā)展,機(jī)器人控制方法的研究已經(jīng)成了人們關(guān)注的熱點(diǎn).其中又以有別與基于模型的傳統(tǒng)控制方法的研究為主,加之視覺、超聲、紅外等傳感的信息,機(jī)器人已經(jīng)越來越具有人類的能力.本課題來源于中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助下的專項(xiàng)研究——"基于視覺感知機(jī)器人行為控制技術(shù)研究"(代號(hào):RL200202).本文完成了其部分內(nèi)容的研究,包括:機(jī)器人基于行為控制方法和策略的探討,移動(dòng)機(jī)器人視覺技術(shù)的分析研究,主動(dòng)視

2、覺在機(jī)器人行為控制技術(shù)中的應(yīng)用等.本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括:在機(jī)器人行為控制技術(shù)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了RIRA-ROBOT基于行為機(jī)器人的模塊、分層式行為體系結(jié)構(gòu).通過基于模糊邏輯行為控制和基于優(yōu)先級(jí)的多行為決策相結(jié)合的控制策略,設(shè)計(jì)了機(jī)器人行為協(xié)調(diào)器,增強(qiáng)了多行為競(jìng)爭(zhēng)和并發(fā)行為無碰撞的能力.進(jìn)行了面向?qū)ο蟮囊曈X系統(tǒng)研究.基于主動(dòng)視覺,設(shè)計(jì)了一個(gè)具有上下俯仰、水平轉(zhuǎn)動(dòng)的視覺裝置,和能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整光圈、焦距等成像參數(shù)的攝像頭控制系統(tǒng).建立了

3、一個(gè)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集、圖像處理,目標(biāo)匹配的圖像處理系統(tǒng).基于顏色信息,利用HSV顏色模型和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)進(jìn)行了圖像分割和增強(qiáng).該方法所利用的信息量大,不受外界光照等條件變化的影響,抗噪聲能力強(qiáng),簡(jiǎn)化了圖像特征提取,保證了圖像處理質(zhì)量.利用不變矩算法的前四個(gè)不變矩作為物體特征進(jìn)行了匹配,在不降低精確度的情況下,提高了匹配速度(每幅圖像處理時(shí)間≤0.7秒).成功的將基于模糊邏輯行為控制和基于優(yōu)先級(jí)的多行為決策相結(jié)合的控制策略,以及圖像處理、