智能魔方機器人的視覺感知與復原算法研究.pdf

1、智能機器人技術的發(fā)展是當今世界高科技領域備受關注的熱點課題。智能機器人在社會生活中的應用越來越廣泛，發(fā)揮著不可替代的作用。
　　智能魔方機器人是一款能將任意打亂的魔方自動復原的機器人系統(tǒng)。涉及到數(shù)字圖像處理、計算機視覺、模式識別技術、人工智能等多門學科的技術。本文的研究工作主要是對智能魔方機器人的視覺圖像處理和魔方復原算法進行的研究和實現(xiàn)。本文通過對魔方圖像和魔方構造的特點進行分析和實驗，構建了自動復原魔方的虛擬交互系統(tǒng)，還通過L

2、EGO組件搭建了智能魔方機器人，對魔方復原效果進行驗證。
　　本文的研究工作主要分為三部分:一是通過對魔方圖像的分析得出一系列特征信息，并根據(jù)這些特征信息，識別魔方小塊的位置和顏色。主要包括魔方圖像的預處理、分割、目標定位、顏色識別等，在前人的理論基礎上，針對研究對象，提出了新的應用方法。二是對魔方的構造、性質(zhì)、轉(zhuǎn)動規(guī)則和復原算法進行的深入分析和研究，將魔方的轉(zhuǎn)動用數(shù)學方法進行描述和表示，并給出魔方在各種狀態(tài)下計算機的求解方法;三

3、是將魔方復原算法和視覺圖像處理技術相結(jié)合，使智能魔方機器人以視覺圖像為基礎在虛擬系統(tǒng)中將魔方復原，并使用LEGO魔方機器人對魔方的復原操作來驗證魔方復原算法的正確性。
　　本文是基于視覺圖像理論知識并結(jié)合魔方的益智功能進行的綜合性研究，對魔方復原系統(tǒng)做了大量實驗，對系統(tǒng)的顏色識別率、魔方小塊的復位率等測試結(jié)果進行分析和討論。本文還對系統(tǒng)的快速性和準確性等性能指標進行了分析討論，對有待提高的部分進行更深層的探索。最后實驗證明本文采用