足球機器人目標識別與運動控制研究.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得丞洼王些太堂或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：奚震簽字日期：州緝3月7日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解云洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定

2、。特授權(quán)丞洼王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：天暑L導(dǎo)師簽名：簽字目期：叫6年3月／日簽字日理≥口彩年二；月／13摘要足球機器人有自身的運動靈活、高效自主的優(yōu)點之外，完成任務(wù)能力也很強大，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，成為了研究熱點。足球機器人的研究

3、包括許多領(lǐng)域，包括機器學(xué)習、機器人技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、計算機視覺技術(shù)、多代理系統(tǒng)、圖像識別。機器人的視覺系統(tǒng)和運動規(guī)劃是足球機器人的兩大研究領(lǐng)域，本學(xué)位論文是基于RSO型足球機器人，在機器人目標識別和運動控制方面進行了以下方面的研究和改進：(1)將RSO型足球機器自帶的攝像頭作為視覺。足球機器人視覺系統(tǒng)采用對機器視覺系統(tǒng)較為合適的HSI顏色空間。在圖像的預(yù)處理過程中，進行圖像去噪采用的是中值濾波去噪方法，與傳統(tǒng)方法相比，這種方法更

4、能提高圖像的信噪比，保留原始圖像中的關(guān)于邊緣和紋理的信息。(2)在進行目標特征提取與匹配的過程中，本文采用的是基于尺度不變特征變換的SIFT算子，并且對傳統(tǒng)的SIFT算子在生成描述子的過程進行了優(yōu)化，以提高其速度。針對傳統(tǒng)的SIFT點匹配算法效率較低，匹配速度慢等問題，提出并實現(xiàn)了基于區(qū)域增長的SIFT點匹配法。這種算法可以在匹配可靠性基本保持不變的前提下，顯著的提高匹配速度。(3)在足球機器人的運動規(guī)劃方面，設(shè)計了一種新的全向輪，其運

5、動平穩(wěn)性和摩擦力特性優(yōu)于現(xiàn)有全向輪：在全向移動平臺運動控制方面，本文推導(dǎo)了全向移動平臺的模型，包括運動學(xué)模型，動力學(xué)模型，及基于動力學(xué)模型的控制模型。根據(jù)實際需要將模型進行合理簡化，對單電機軸進行了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制仿真實驗，最后進行了速度交叉耦合實驗。研究結(jié)果證明：該移動平臺具有靈活的運動方式，能快速確定自身位置、根據(jù)位置調(diào)整自身姿態(tài)實現(xiàn)在平面的自由運動。實驗證明，通過把上述方法應(yīng)用在RSO型足球機器人上，對機器人性能有了明顯的提高