基于嵌入式的機器人視覺伺服尋跡系統(tǒng)研究.pdf

1、機器視覺和嵌入式系統(tǒng)是機器人領域研究的熱點。隨著計算機技術的發(fā)展,機器視覺在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防等領域已得到成功的應用。根據(jù)運行環(huán)境的不同,機器視覺系統(tǒng)可分為PC-BASED系統(tǒng)和PLC-BASED系統(tǒng)。由于這兩種系統(tǒng)成本都相對較高、軟硬件系統(tǒng)相對復雜、體積相對較大,因此,在應用中受到一定的限制。與此同時,面向基于32位單片機的嵌入式系統(tǒng)以其體積小,價格適中,運用靈活等優(yōu)點在各領域得到廣泛的應用。因此,如果能將機器視覺建立在嵌入式系統(tǒng)平臺上

2、,將極大地拓展機器視覺的應用范圍,這就是本文研究的目的。機器人的智能控制是機器視覺的典型應用,我校參加全國大學生機器人電視大賽的實際需要是本課題的直接來源。
　　本課題是嵌入式系統(tǒng)與機器視覺的交叉選題,試圖將機器視覺和嵌入式系統(tǒng)綜合用于競賽機器人的運動控制。為此構建了一個嵌入式機器人視覺伺服尋跡系統(tǒng)的平臺,完成了相關的硬件和軟件設計及制作,設計制作的試驗平臺能夠動態(tài)的獲取、處理和分析視頻圖像數(shù)據(jù),將分析結果反饋于機器人本體驅動電機

3、,實現(xiàn)機器人本體的自主動態(tài)尋跡,且其誤差精度能得到很好的保證。
　　本論文主要圍繞以下五個部分進行闡述:
　　(1)在論述嵌入式系統(tǒng),機器視覺的特點與應用領域,發(fā)展歷程趨勢,以及與機器人技術關聯(lián)基礎上,引出本論文的背景、意義和主要研究內(nèi)容。
　　(2)詳細介紹設計的伺服系統(tǒng)的硬件組成,闡述有關核心部件如內(nèi)控控制器和內(nèi)存布局原理及其規(guī)劃設計,NandFlash控制器原理及其規(guī)劃設計,視頻采集模塊設計和電機驅動模塊的設計。

4、
　　(3)從嵌入式系統(tǒng)軟件組成,即操作系統(tǒng),支撐軟件,應用軟件三個方面進行展開就軟件設計過程與實現(xiàn)給與詳細的闡述,主要包括基于NandFlash的Bootloader設計,視頻采集模塊驅動和電機驅動程序編寫,μC/OS-II與μCGUI整合與移植,任務優(yōu)先級劃定,界面窗口編寫等。
　　(4)改進和提出兩種基于灰度一維投影匹配的偏移量檢測算法,并給出相應的MatLab仿真結果,對設計的輪式機器人本體試驗平臺的構成進行了簡單的