移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航及控制方法研究.pdf

1、導(dǎo)航研究是移動(dòng)機(jī)器人研究的重要方向之一。它是指機(jī)器人通過(guò)搭載的傳感器感知周?chē)h(huán)境和移動(dòng)機(jī)器人自身的狀態(tài)，在控制模塊的控制下由出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到目的點(diǎn)的自主運(yùn)動(dòng)。近些年視覺(jué)導(dǎo)航成為了移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航研究的熱點(diǎn)之一。
　　本文采用的是無(wú)地圖的視覺(jué)導(dǎo)航方法，針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航過(guò)程中所涉及到的圖像處理和控制的方法進(jìn)行了研究，并借助于MATLAB、VC++等軟件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和仿真。
　?。?）導(dǎo)航路徑識(shí)別：本文先對(duì)采集的圖像預(yù)處理，Cann

2、y方法檢測(cè)道路邊緣，Hough變換提取道路邊界，以達(dá)到識(shí)別導(dǎo)航路徑的目的。
　?。?）攝像機(jī)的標(biāo)定：本文根據(jù)攝像機(jī)的成像模型，畸變模型，推導(dǎo)坐標(biāo)系之間的關(guān)系。在張正友的標(biāo)定理論下通過(guò)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，得到參數(shù)矩陣，將圖像的二維信息轉(zhuǎn)換為空間的三維信息。
　?。?）移動(dòng)機(jī)器人的視覺(jué)導(dǎo)航：本文根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人所處路徑的不同，提出將導(dǎo)航分為直線路徑導(dǎo)航和曲線路徑導(dǎo)航。在直線路徑導(dǎo)航本文提出Hough變換提取道路邊界，利用消失點(diǎn)完成直線路徑導(dǎo)

3、航。由于曲線路徑導(dǎo)航中不存在消失點(diǎn)，因此本文提出了最小二乘法擬合路徑進(jìn)行導(dǎo)航。
　　（4）本文研究了基于超像素理論的障礙物的快速識(shí)別。根據(jù)障礙物顏色與道路的不同，將圖像分割為多個(gè)超像素。實(shí)驗(yàn)表明通過(guò)對(duì)超像素的處理，能夠快速識(shí)別障礙物。
　?。?）移動(dòng)機(jī)器人的控制：在移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了內(nèi)外兩層的移動(dòng)機(jī)器人的控制方法。外層控制是建立在視覺(jué)傳感器的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)采集圖像處理獲得移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航參數(shù)，通過(guò)驅(qū)