壁面清洗機器人的視覺導航系統(tǒng)設計.pdf

1、移動機器人導航技術是智能機器人研究領域的一個重要方向，也是智能機器人的一項關鍵技術。近幾年來，隨著圖像處理技術及計算機處理能力的飛速發(fā)展，加之視覺信號具有信號探測范圍寬、獲取信息完整等優(yōu)點，視覺導航成為機器人導航的主要發(fā)展方向之一。本課題的主要任務就是為壁面清洗機器人設計視覺導航系統(tǒng)，以達到機器人自主完成清洗任務的目標。 壁面清洗機器人視覺導航系統(tǒng)歸屬于機器視覺范疇，同時也是人工智能研究的熱點。目前，機器視覺大多建立在PC-BA

2、SED系統(tǒng)或PLc-BASED系統(tǒng)上，軟、硬件環(huán)境要求高、體積較大、成本較高，因而應用范圍受到了一定的限制。與此同時，面向測控對象的嵌入式系統(tǒng)以其體積小、功耗低、性價比高、運用靈活、現(xiàn)場運行可靠等優(yōu)點，在各領域得到了廣泛的應用。因此，如果能將機器視覺建立在嵌入式系統(tǒng)平臺上，不僅能拓展機器視覺的應用范圍，而且也是技術發(fā)展的趨勢。本文正是以此為出發(fā)點，將機器視覺與嵌入式系統(tǒng)結合起來，在開發(fā)基于嵌入式的機器人視覺導航系統(tǒng)方面進行了一些探索。

3、 本文首先闡述壁面清洗機器人視覺導航系統(tǒng)的課題背景及意義、然后介紹視覺導航的發(fā)展過程及國內外研究現(xiàn)狀。在深入分析了高層建筑玻璃幕墻特點的基礎上，提出了視覺導航系統(tǒng)的嵌入式實現(xiàn)方案，并設計了電路系統(tǒng)。為使機器人具有足夠快的反應能力，并能穩(wěn)定可靠的運行，對系統(tǒng)實時性和可靠性進行了深入的研究。為壁面清洗機器人建立了平行雙目視覺模型，并在此平臺上，研究了基于平行雙目視覺系統(tǒng)的壁面清洗機器人障礙物檢測算法。搭建了較為完整的視覺導航系統(tǒng)軟件模