基于機(jī)器人視覺(jué)圖像的路徑規(guī)劃算法研究.pdf

1、自主移動(dòng)機(jī)器人對(duì)自己的運(yùn)動(dòng)做出合理的規(guī)劃，首先需要感知周?chē)h(huán)境，然后根據(jù)周?chē)h(huán)境信息做出綜合決策，即路徑規(guī)劃問(wèn)題。機(jī)器視覺(jué)能夠?yàn)闄C(jī)器人提供較為豐富、較全面的環(huán)境信息，將它引入自主機(jī)器人的路徑規(guī)劃中，可以大大提高路徑規(guī)劃的效果。本文以自主移動(dòng)機(jī)器人AS-R為研究對(duì)象，利用機(jī)器人所配屬的云臺(tái)攝像機(jī)、超聲傳感器等多傳感器，研究了基于機(jī)器視覺(jué)感知的導(dǎo)航線信息，測(cè)距傳感器感知的障礙物信息，融合多傳感器信息，解決移動(dòng)機(jī)器人的圖像處理、路徑識(shí)別、信息

2、融合、決策控制等相關(guān)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的自主導(dǎo)航。
　　 本論文所研究的是基于圖像信息指導(dǎo)并融合多傳感器信息的路徑規(guī)劃算法，主要內(nèi)容可以分為以下幾個(gè)部分：
　　 首先，在圖像處理模塊中，針對(duì)云臺(tái)采集到的圖像按照?qǐng)D像處理技術(shù)進(jìn)行灰度化、濾波、邊緣提取以及二值化處理，獲取環(huán)境信息，采用HSV顏色空間模型提取路徑，通過(guò)圖像坐標(biāo)與世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換消除圖像畸變產(chǎn)生的影響，得到路徑參數(shù)；
　　 其次，根據(jù)路標(biāo)顏色特征

3、實(shí)現(xiàn)路標(biāo)在圖像中的識(shí)別，融合里程計(jì)的位姿信息，利用擴(kuò)展卡爾曼濾波器獲得AS-R機(jī)器人的位姿，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人自定位；
　　 再次，在基于視覺(jué)圖像的路徑規(guī)劃中，結(jié)合測(cè)距傳感器提供的移動(dòng)機(jī)器人與障礙物之間的距離、方位信息，運(yùn)用模糊控制算法，設(shè)計(jì)一系列的控制規(guī)則，經(jīng)推理得到控制規(guī)則表，查詢此表得到移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)信息，有效的避開(kāi)了障礙物，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的路徑規(guī)劃。
　　 通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，證明了此算法具有較好的可行性，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要