機(jī)器人單目視覺自主返回充電關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人在人類社會中的作用和地位日益凸顯。電源技術(shù)是機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，是實現(xiàn)機(jī)器人長期自主工作的保證。由于存在容量限制，移動電源并不是解決機(jī)器人電源問題的最佳途徑。目前，解決機(jī)器人電源問題的主要思路是自主返回充電，最常用的技術(shù)手段是基于紅外線信號引導(dǎo)機(jī)器人返回充電座進(jìn)行對接充電。該方法缺陷明顯：紅外線信號傳輸距離非常有限，不能穿過障礙物且容易受到電磁干擾，這些都嚴(yán)重的影響了機(jī)器人自主返回充電的成功率和適用范圍。因此

2、，如何解決機(jī)器人自主返回充電關(guān)鍵技術(shù)問題成為了機(jī)器人研究領(lǐng)域的研究熱點。
　　針對目前移動機(jī)器人電源技術(shù)存在的問題，本文對移動機(jī)器人自主返回充電關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。具體研究內(nèi)容如下：
　?、倩趶堈哑矫娣ㄍ瓿闪藬z像機(jī)標(biāo)定，并從顏色和形狀兩種特征方面設(shè)計了充電座標(biāo)識代替真實充電座用于實驗。
　?、卺槍C(jī)器人與充電座的遠(yuǎn)程對接問題，提出了基于單目視覺和里程計組合導(dǎo)航方式的遠(yuǎn)程對接算法，建立了門梁數(shù)學(xué)模型用于基于單目視覺的

3、機(jī)器人定位，建立了房間地圖模型用于基于里程計的機(jī)器人定位，設(shè)計了移動機(jī)器人遠(yuǎn)程對接運動控制策略用于提高機(jī)器人定位的效率和準(zhǔn)確率。
　　③針對充電座的識別和跟蹤問題，提出了基于HSV顏色特征和形狀特征的充電座識別算法，使用CamShift算法對充電座進(jìn)行跟蹤。充電座識別算法首先用基于離線訓(xùn)練模式建立充電座色調(diào)顏色直方圖模板進(jìn)行彩色目標(biāo)分割，然后用體態(tài)比和矩形擬合因子這兩個形狀特征建立充電座形狀參數(shù)模板進(jìn)行充電座識別。
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