乒乓球機器人視覺伺服系統(tǒng)的研制.pdf

1、乒乓球機器人作為一個高新技術高度集成的平臺是當前國內外研究的熱點之一，機器視覺伺服系統(tǒng)作為乒乓球機器人的“眼睛”，提供給大腦外界信息以完成擊球任務，實現(xiàn)感知、預測的功能。該文圍繞乒乓球機器人伺服系統(tǒng)的硬件設計及相關圖像處理、識別和軌跡預測等算法的研究和改進展開論述。首先，介紹了雙目視覺系統(tǒng)的整體架構，包括硬件架構和設備選擇，以及軟件架構及各部分的功能。重點闡述了雙目視覺的圖像同步處理的軟硬件結合的解決方案；其次，對在乒乓球的檢測、定位、

2、跟蹤算法上所作的改進進行了詳盡地闡述與比較分析，并提出了一種線性的、高魯棒性的攝像機自定位算法；再次，對乒乓球與球桌碰撞過程建立了較為準確的模型，對球與球桌碰撞前后速度變化有了更精確的預測；將乒乓球飛行過程中的空氣阻尼系數(shù)和其他外力加速度作為未知參數(shù)，采用擴展卡爾曼濾波方法，提高了乒乓球軌跡的識別精度；提出了自適應的軌跡預測方法，解決了不同人（發(fā)球機）擊球，球軌跡近似模型不同的問題；接著，提出了一種基于橢圓錐面相交的方法來識別球拍的位置