足球機器人目標視覺跟蹤控制方法研究.pdf

1、機器人足球是目前人工智能和機器人學的研究熱點之一。視覺伺服(Visual Servo)作為足球機器人基于視覺的智能控制手段，如何對激烈比賽環(huán)境中的運動目標進行檢測跟蹤，并使其控制算法同時滿足準確性、快速性和魯棒性的要求是機器人視覺伺服系統(tǒng)的基礎任務。本論文以中型組足球機器人為研究平臺，對基于彩色全景視覺的足球機器人目標識別方法進行了研究，提出了基于模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)路的足球機器人目標跟蹤控制算法。
　　 論文主要工作如下:

2、r>　　 首先介紹了MT-OR中型全自主足球機器人的系統(tǒng)平臺的結(jié)構(gòu)及工作原理。詳細描述了全向運動機構(gòu)的特點，建立了運動學模型，并對各種運動狀態(tài)進行了分析，為后續(xù)控制提供了相關的理論基礎。
　　 其次，針對目前足球機器人比賽中普遍采用的基于單獨顏色信息進行目標識別錯誤或丟失的問題，提出了一種新的基于彩色全向視覺的目標識別方法。該方法采用顏色特征及形狀特征聯(lián)合對目標足球進行識別，先通過顏色識別得到目標區(qū)域，再用改進的Hough變換

3、對經(jīng)過預處理后的邊緣圖像提取圓形，從而在全景圖像中有效的識別目標小球。經(jīng)實驗驗證，該方法對比賽中運動足球的識別快捷、可靠。
　　 再次，由于機器人足球比賽實時對抗性強，對目標定位有較高的速度要求，本文通過建立起目標物體在全景圖像中的相對位置關系與目標物體在實際場景中的位置關系之間的映射，并設定最小追球閾值的方法來實現(xiàn)目標跟蹤。該方法實時性強，準確性高，有效避免了傳統(tǒng)方法的計算量大對控制系統(tǒng)響應速度的影響。
　　 最后，針