護(hù)理機器人系統(tǒng)中視覺定位方法的研究與設(shè)計.pdf

1、機器人智能技術(shù)的快速發(fā)展，催生了一批以護(hù)理機器人為代表的智能化服務(wù)機器人系統(tǒng)。而機器人的定位問題在移動機器人智能化研究中有著十分重要的意義，是實現(xiàn)自主導(dǎo)航、在特定環(huán)境下完成復(fù)雜智能任務(wù)的關(guān)鍵。本課題以廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研合作項目為依托，以機器人的視覺定位問題研究為核心，在廣泛查閱國內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上，深入分析影響視覺定位性能的關(guān)鍵因素，研究實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境下機器人的視覺定位方法。該研究對于機器人視覺定位技術(shù)的應(yīng)用有著積極地探索作用和實踐意義

2、。
　　本文首先介紹了研究護(hù)理機器人視覺定位的背景和意義，分析了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，總結(jié)視覺定位的研究特點；設(shè)計實現(xiàn)相關(guān)的視覺定位體系結(jié)構(gòu)，為保證機器人能進(jìn)行可靠、有效地定位，研究其中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。鑒于定位方法中對于視覺信息提取的實時性、高效性以及通用性要求，在對比分析了幾種比較典型的圖像分割以及特征提取算法的基礎(chǔ)上，采用幾何不變矩的方式，提取出相應(yīng)的視覺路標(biāo)特征信息；將上述算法在硬件平臺中進(jìn)行了實驗，分析系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差，

3、結(jié)果表明能較準(zhǔn)確檢測并提取路標(biāo)特征信息，滿足設(shè)計要求。最后結(jié)合具體的室內(nèi)定位環(huán)境的地圖表示，對于有關(guān)的機器人系統(tǒng)進(jìn)行建模，在分析解決SLAM問題的相關(guān)方法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的EKF-SLAM方法框架，其核心為采用有限差分線性化的方法進(jìn)行濾波定位估計；在仿真環(huán)境以及具體的護(hù)理機器人定位系統(tǒng)中進(jìn)行實驗，驗證了該定位方法的有效性和可行性。
　　木課題研究的意義在于提高機器人視覺定位的實時性和可靠性，較好實現(xiàn)了基于路標(biāo)的特征提取與機