競賽用尋寶機器人控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、尋寶機器人控制系統(tǒng)的總體設(shè)計過程是按照由整體到局部的設(shè)計原則進行的。整體設(shè)計是指在詳細分析學(xué)校已有關(guān)于尋寶機器人的研究及查閱大量國內(nèi)外文獻資料的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出尋寶機器人控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，總體設(shè)計方案主要分為四個部分，即硬件選擇、硬件電路的設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計及軟件系統(tǒng)的設(shè)計。局部設(shè)計是指采用模塊化的設(shè)計思想，分別對尋寶機器人的各個功能模塊進行設(shè)計，各個功能模塊的設(shè)計一般分為理論分析、電路設(shè)計、PCB板制作、程序設(shè)計及實驗驗證等步驟

2、。
　　機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計方面，本文完成了前輪定位參數(shù)及尋寶機器人重心位置的調(diào)整，并通過計算及實驗分析確立了尋寶機器人的前瞻距離，同時對地板、舵機連接件等結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。詳細介紹了灰度傳感器、接近開關(guān)、線性CCD攝像頭等傳感器的安裝方式，并基于混合式數(shù)據(jù)融合的結(jié)構(gòu)模型特點，利用貝葉斯推理的方法推導(dǎo)出了一種基于貝葉斯法則的多傳感器數(shù)據(jù)融合算法。該算法對各個傳感器采集到的數(shù)據(jù)信息進行聯(lián)合判斷，能提高尋寶機器人獲取環(huán)境特征參數(shù)及自身狀態(tài)特征

3、參數(shù)的準(zhǔn)確度和精度，進而實現(xiàn)了尋寶機器人快速穩(wěn)定的行駛。
　　軟件系統(tǒng)的設(shè)計核心是尋寶機器人賽道引導(dǎo)線的提取算法、數(shù)字識別算法及車體控制算法的研究與實現(xiàn)。本文采用邊緣檢測算法中的Sobel算子來進行引導(dǎo)線提取，并對Sobel算子的提取過程進行了程序設(shè)計。同時根據(jù)尋寶機器人需完成查找寶物這一任務(wù)的需要，提出了一種基于數(shù)字符輪廓的數(shù)字識別算法并通過實驗驗證了該算法的魯棒性。本文還對尋寶機器人的PID控制策略進行了研究，完成了尋寶機器人