地面移動機(jī)器人的視覺信息系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,大量的機(jī)器人新技術(shù)與成果在各個領(lǐng)域得到應(yīng)用與推廣的同時,許多行業(yè)對機(jī)器人技術(shù)提出了更多更高的要求。地面移動機(jī)器人系統(tǒng)作為機(jī)器人家族的重要成員,已逐漸成為機(jī)器人學(xué)科中研究與開發(fā)的熱點(diǎn)之一。地面移動機(jī)器人主要由車體結(jié)構(gòu)、主控制器、視覺信息系統(tǒng)和搭載機(jī)械裝置構(gòu)成。
   視覺信息系統(tǒng)作為地面移動機(jī)器人的核心組成部分,不僅僅是人眼的簡單延伸,更是機(jī)器人從客觀事物的圖像中提取信息,進(jìn)行處理并加以理解,最終實(shí)現(xiàn)人工智能

2、的重要基礎(chǔ)。因此,對于地面移動機(jī)器人的視覺信息系統(tǒng)的研究具有重要的理論意義。
   本文以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景,設(shè)計研發(fā)了一款多用途地面移動機(jī)器人的視覺信息系統(tǒng)。該視覺信息系統(tǒng)配備有高清可見光攝像機(jī)和非制冷熱像儀,支持日夜兩用模式,還搭載有可對目標(biāo)進(jìn)行精確測距的激光測距機(jī),可在不同環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人周邊場景的有效偵測,協(xié)助機(jī)器人進(jìn)行場景分析和環(huán)境理解。
   本文的主要研究工作如下:
   1)針對機(jī)器人的應(yīng)用需求

3、,對視覺信息系統(tǒng)進(jìn)行總體的方案設(shè)計。分別基于幾款不同的核心處理器構(gòu)建系統(tǒng)的總體方案,在進(jìn)行細(xì)致的分析和對比之后,最終選擇以TMS320DM648為核心處理器,搭配LM3S5956協(xié)處理器的系統(tǒng)方案;
   2)在選定的設(shè)計方案基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)的其他細(xì)節(jié)部分進(jìn)行了完善,詳細(xì)論述了系統(tǒng)各模塊的工作原理設(shè)計,并簡述了系統(tǒng)PCB硬件設(shè)計原則;
   3)在完成的硬件基礎(chǔ)上,研究了機(jī)器人視覺信息系統(tǒng)的軟件設(shè)計。系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括DS

4、P程序設(shè)計和Cortex-M3MCU程序設(shè)計。DSP程序設(shè)計包括初始化程序和圖像處理算法的DSP實(shí)現(xiàn),其中DSP初始化程序設(shè)計包括EMIFA的初始化、視頻口的初始化和EDMA的配置,圖像處理算法包括對圖像的重采樣和裁剪。Cortex-M3MCU程序設(shè)計包括芯片初始化和中斷服務(wù)程序設(shè)計;
   4)在完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計之后,將程序固化入視覺信息系統(tǒng)并對其進(jìn)行了測試。結(jié)果表明,本課題研究的機(jī)器人視覺信息系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)

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