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文檔簡介
1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,國內(nèi)外學(xué)者對智能機(jī)器人的研究越來越關(guān)注。具有人類外部特征的仿人機(jī)器人更是受到了人們的青睞并且得到了迅猛的發(fā)展。其中,仿人機(jī)器人自主行走研究成為仿人機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個熱點,而機(jī)器人視覺研究對研究機(jī)器人自主行走具有重要意義。
本文采用EKF-SLAM算法實現(xiàn)了在室內(nèi)環(huán)境中同時定位與地圖創(chuàng)建,分別采用Color-contour方法與Harris-SIFT算法對環(huán)境中不同的Landmark進(jìn)行識別,通過機(jī)器人
2、頭部的Laser傳感器獲取Landmark的位置及環(huán)境的地圖信息,然后采用迭代分割法和最小二乘法創(chuàng)建環(huán)境地圖。最后,對本文所提的方法利用NAO機(jī)器人進(jìn)行了實驗,驗證了所提方法的有效性。具體的研究內(nèi)容如下:
首先,基于Color-contour方法對環(huán)境中顏色單一、形狀規(guī)則的物體進(jìn)行識別,使用Laser傳感器獲取目標(biāo)物體的位置信息,并與EKF-SLAM算法相結(jié)合,從而實現(xiàn)NAO機(jī)器人的自主行走。在實驗環(huán)境中設(shè)置Landmark和
3、干擾物對所提方法進(jìn)行驗證,結(jié)果表明,NAO機(jī)器人只有在識別并判定視野中的物體是Landmark時,才會調(diào)用Laser傳感器采集路標(biāo)的位置信息,進(jìn)而實現(xiàn)自主行走。此方法不僅能夠有效的識別物體,還降低了NAO機(jī)器人進(jìn)行定位的計算量。
其次,基于Laser傳感器采集的環(huán)境信息對局部環(huán)境地圖進(jìn)行了創(chuàng)建。建立URG-04LX Laser傳感器模型,對Laser坐標(biāo)系、NAO機(jī)器人坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對Laser獲取的環(huán)境中所有物
4、體的角度、距離和坐標(biāo)等位置信息利用Laser傳感器模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,然后采用迭代分割法和最小二乘法繪制環(huán)境地圖。最后,通過實驗對所提方法進(jìn)行了驗證。
最后,針對環(huán)境中物體形狀不規(guī)則、圖像復(fù)雜的問題,提出將Harris-SIFT識別算法應(yīng)用于NAO機(jī)器人的自主行走,提高了仿人機(jī)器人的識別范圍??蓪崿F(xiàn)仿人機(jī)器人對室內(nèi)環(huán)境中的特定物體進(jìn)行位置信息采集,避免對所處環(huán)境中所有物體都進(jìn)行信息采集,提高了信息采集的智能性和抗干擾能力。然后將
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