全自動割草機器人的智能控制技術(shù)研究.pdf

1、本文以全自動智能割草機器人為研究的對象，著重研究割草機器人的草地識別、非接觸避障、自動回歸充電等方面的智能控制技術(shù)。本文首先簡要的介紹了當前智能割草機器人的研究和應用現(xiàn)狀，提出一種基于計算機視覺技術(shù)的割草機器人智能控制技術(shù)方案。
　　草地識別技術(shù)在割草機器人控制領(lǐng)域的應用是其智能化水平的一大突破和創(chuàng)新。本課題利用割草機器人車載單目攝像頭采集圖像，結(jié)合圖像顏色識別和邊緣檢測算法，并利用草地固有顏色和邊緣像素的比例特性，根據(jù)統(tǒng)計分析理

2、論實現(xiàn)草地識別的目的。接著又利用攜帶攝像頭的特性，提出一種創(chuàng)新的基于SURF特征點跟蹤的轉(zhuǎn)向角度反饋，用于解決傳統(tǒng)驅(qū)動電機開環(huán)控制和輪子易打滑的問題，結(jié)合角度反饋信息實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向過程中的閉環(huán)控制。本文還設(shè)計了一套超聲波避障硬件，結(jié)合草地識別和視野分割技術(shù)，提出了一種智能的非接觸避障算法，該算法能夠?qū)崿F(xiàn)障礙靠近提前減速以及轉(zhuǎn)向避開障礙物和非草區(qū)域。由于當前智能割草機器人都采用鋪設(shè)邊界線或者人工設(shè)置虛擬邊界的方式，而本文利用草地識別技術(shù)能夠

3、實現(xiàn)無邊界線工作，又利用圖像模式識別技術(shù)設(shè)計充電座識別板和識別算法，設(shè)計智能的基于視覺的自動搜索方案——S型搜索，扇形搜索，擴散型搜索以及沿邊界行走搜索的方式。用上述的方案在行走中捕獲和跟蹤目標，并且在接近充電座時，能根據(jù)圖像算法獲得其位置和角度信息，利用獨特設(shè)計的姿態(tài)調(diào)整方式實現(xiàn)自動對接充電和待機?？考夹g(shù)。
　　本文依據(jù)課題研究的獨特性，結(jié)合多項基于機器視覺、圖像處理和智能控制算法和應用，并利用實驗平臺對于上述算法進行了大量實驗