基于路徑跟蹤的視覺導航方法研究.pdf

1、隨著機器人技術的發(fā)展和市場需求的推動，智能機器人越來越成為人們的研究熱點。移動機器人是機器人研究中的一個重要分支，被廣泛應用于物流、探測、軍事、服務等領域。隨著數(shù)字圖像處理技術和圖像處理硬件的發(fā)展，基于視覺的導航方式在機器人導航中得到廣泛關注。與傳統(tǒng)的導航方式相比，視覺導航具有信息量豐富、智能化水平高、導航適應性大等特點。本文采用功能和結(jié)構(gòu)相對簡單的輪式移動機器人作為研究對象，針對機器人系統(tǒng)的導航和控制問題進行研究，本文的主要研究工作有

2、：
　　 首先，本文在查閱大量相關文獻的基礎上，綜述了移動機器人視覺導航國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。系統(tǒng)地分析了單目視覺系統(tǒng)的特點、類型、原理和視覺導航系統(tǒng)的技術組成，并對移動機器人的結(jié)構(gòu)和運動學模型進行說明。
　　 其次，路徑識別是視覺導航中的關鍵技術，本文研究了多種圖像處理算法。采集到的路徑圖像一般受噪聲的影響，本文選用適當?shù)姆椒▽ζ溥M行預處理；然后通過對多種邊緣檢測算子的比較，選擇Prewitt算子進行邊緣檢測；最后利用Ho

3、ugh變換對直線型路徑進行提取。
　　 然后，根據(jù)人類駕駛經(jīng)驗，使用基于模糊控制的路徑跟蹤算法。選取距離偏差和角度偏差作為控制器的兩個輸入，將機器人的輪速差作為輸出，設計出雙輸入單輸出的模糊控制器。實驗結(jié)果表明，采用模糊控制能夠?qū)崿F(xiàn)機器人對預先設置好的路徑進行跟蹤，并且控制過程平滑性好，是一種比較理想的控制方法。
　　 最后，采用Visual C++實現(xiàn)路徑識別和跟蹤的相關算法，并通過實驗驗證了算法的準確性，也證明了視覺