室內(nèi)清掃機(jī)器人視覺導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，室內(nèi)清掃機(jī)器人的自動化和智能化程度也在不斷的提高。導(dǎo)航技術(shù)作為清掃機(jī)器人的核心技術(shù)之一對系統(tǒng)的移動性、工作效率以及實(shí)用性都具有十分重要的作用。視覺導(dǎo)航以其引導(dǎo)柔性，信息量大等優(yōu)點(diǎn)，已成為導(dǎo)航技術(shù)主要的發(fā)展方向。
　　 本文首先介紹了室內(nèi)清掃機(jī)器人常用的碰撞式導(dǎo)航方法，并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。為了克服碰撞式導(dǎo)航方法存在的不足，設(shè)計(jì)了一種基于視覺方法的室內(nèi)清掃機(jī)器人導(dǎo)航方案，并對其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，主要包括

2、三個(gè)方面：(1)提取機(jī)器人可以行走的地板區(qū)域；(2)機(jī)器人跟蹤定位；(3)機(jī)器人路徑規(guī)劃。
　　 為了解決清掃機(jī)器人在工作時(shí)的避障問題，本文采用攝像頭與機(jī)器人相分離的圖像采集方法來獲取室內(nèi)地面的全局圖像，然后把地板區(qū)域分割出來作為允許機(jī)器人行走的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)障礙物躲避。為了提高地板區(qū)域分割的準(zhǔn)確性，本文利用人工參與的方法獲取少量標(biāo)記好的樣本，提出了一種有監(jiān)督的地板區(qū)域圖像分割算法。在機(jī)器人工作時(shí)，需要實(shí)時(shí)的得到機(jī)器人的位置信息

3、，對它進(jìn)行跟蹤定位，以便對其進(jìn)行導(dǎo)航控制。為了提高機(jī)器人跟蹤算法的性能，降低算法設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，本文基于設(shè)置人工標(biāo)記物的方法提出了一種適用于室內(nèi)清掃機(jī)器人視覺導(dǎo)航的跟蹤算法。為了使機(jī)器人能夠有序的清掃整個(gè)地板區(qū)域，提出了遍歷整個(gè)地板區(qū)域的路徑規(guī)劃算法。本文最后基于WiRobot機(jī)器人、PC機(jī)、無線路由器、攝像頭所建立的實(shí)驗(yàn)平臺對算法進(jìn)行驗(yàn)證。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文提出的算法能夠完成清掃機(jī)器人所需要的導(dǎo)航任務(wù)。
　　 本文對該導(dǎo)航方法中