基于機器視覺的樓道運送移動機器人.pdf

1、隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,機器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,具有自主運送功能的移動機器人已成功應(yīng)用于工業(yè)、軍事和民用服務(wù)等領(lǐng)域。目前這類機器人大多價格比較昂貴,功能較為單一,且應(yīng)用在專門的特殊場合,不利于推廣使用。本文針對以上問題,設(shè)計并搭建了一種體積小、經(jīng)濟、功能較為豐富的基于機器視覺的樓道運送移動機器人(CMR)系統(tǒng),并開發(fā)自主導(dǎo)航算法。該模塊化設(shè)計的CMR系統(tǒng)操作簡單、靈敏可靠,并且可通過開發(fā)新的軟件算法拓展功能,有望在多種領(lǐng)域較為廣泛地應(yīng)用。<

2、br>　　 本研究首先分析了現(xiàn)有運送移動機器人的特點,并對本課題所研究的CMR功能需求進(jìn)行分析,設(shè)計了系統(tǒng)的總體方案?？傮w控制采用模塊化體系,利用ARM9作為運動控制的核心器件,以超聲傳感器和機器視覺系統(tǒng)感知外部環(huán)境,并對各個模塊的組成部分進(jìn)行硬件選型。綜合考慮CMR的功能和環(huán)境要求,采用三輪式移動機構(gòu),并將本體設(shè)計為三層式結(jié)構(gòu)。其次,設(shè)計適用于CMR的定位導(dǎo)航算法。在分析CMR定位導(dǎo)航任務(wù)基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有移動機器人定位導(dǎo)航算法的特點

3、,采用視覺導(dǎo)航方式,設(shè)計出基于門牌標(biāo)簽的定位導(dǎo)航算法。同時,對門牌標(biāo)簽圖像的處理過程進(jìn)行研究.通過對連通區(qū)域現(xiàn)有算法應(yīng)用特點的分析,針對基于線的連通域標(biāo)記法掃描次數(shù)較多,所需內(nèi)存較大的不足,對該算法進(jìn)行改進(jìn),提出了基于線段的一次逐行掃描算法,相比而言,該算法有效的節(jié)約了圖像處理時間和內(nèi)存空間。再次,根據(jù)樓道具體環(huán)境和CMR所需功能,詳細(xì)設(shè)計了基于行為的路徑規(guī)劃算法。對超聲傳感器進(jìn)行性能測試并對障礙物進(jìn)行分類,采用超聲傳感器和機器視覺相結(jié)