基于路徑跟蹤的視覺導(dǎo)航方法研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和市場需求的推動，智能機(jī)器人越來越成為人們的研究熱點。移動機(jī)器人是機(jī)器人研究中的一個重要分支，被廣泛應(yīng)用于物流、探測、軍事、服務(wù)等領(lǐng)域。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)和圖像處理硬件的發(fā)展，基于視覺的導(dǎo)航方式在機(jī)器人導(dǎo)航中得到廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式相比，視覺導(dǎo)航具有信息量豐富、智能化水平高、導(dǎo)航適應(yīng)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(jī)器人作為研究對象，針對機(jī)器人系統(tǒng)的導(dǎo)航和控制問題進(jìn)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(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了移動機(jī)器人視覺導(dǎo)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(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)組成，并對移動機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動學(xué)模型進(jìn)行說明。
　　 其次，路徑識別是視覺導(dǎo)航中的關(guān)鍵技術(shù)，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(dāng)?shù)姆椒▽ζ溥M(jìn)行預(yù)處理；然后通過對多種邊緣檢測算子的比較，選擇Prewitt算子進(jìn)行邊緣檢測；最后利用Ho

3、ugh變換對直線型路徑進(jìn)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(jī)器人的輪速差作為輸出，設(shè)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(jī)器人對預(yù)先設(shè)置好的路徑進(jìn)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(guān)算法，并通過實驗驗證了算法的準(zhǔn)確性，也證明了視覺