室內(nèi)清掃機器人視覺導航關鍵技術研究.pdf

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

2、三個方面：(1)提取機器人可以行走的地板區(qū)域；(2)機器人跟蹤定位；(3)機器人路徑規(guī)劃。
　　 為了解決清掃機器人在工作時的避障問題，本文采用攝像頭與機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器人行走的區(qū)域，從而實現(xiàn)障礙物躲避。為了提高地板區(qū)域分割的準確性，本文利用人工參與的方法獲取少量標記好的樣本，提出了一種有監(jiān)督的地板區(qū)域圖像分割算法。在機器人工作時，需要實時的得到機器人的位置信息

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