基于機器視覺的自主機器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、自主機器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng)，體現(xiàn)了信息技術(shù)與人工智能技術(shù)的發(fā)展水平。隨著計算機和人工智能技術(shù)的發(fā)展，自主機器人正朝著高速、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。特別是在某些特殊的場合下，如井下作業(yè)、管道檢修，若以自主機器人代替人工作業(yè)，不但能夠保障人身安全、降低勞動強度，而且能夠提高經(jīng)濟效益，給人類社會帶來極大方便。
　　 自主機器人首先需要像人類一樣感知周圍環(huán)境，然后根據(jù)

2、周圍環(huán)境信息做出綜合決策，并對自己的運動做出合理的規(guī)劃，即路徑規(guī)劃問題。機器視覺能夠為機器人提供較為豐富、較全面的環(huán)境信息，將它引入自主機器人的路徑規(guī)劃中，將會大大提高路徑規(guī)劃的效果。論文以自主機器人為研究背景，研究了以機器視覺感知導(dǎo)航線和障礙物，能夠自主導(dǎo)航并避開障礙物的圖像處理、目標定位、路徑規(guī)劃、決策控制等相關(guān)問題。
　　 論文分析研究了機器視覺圖像預(yù)處理的相關(guān)算法；分析比較了多個微分算子在邊緣檢測中的效果，采用Rober

3、ts算子進行邊緣檢測，提取出導(dǎo)航線以及障礙物的輪廓；根據(jù)攝像機的投影模型，提出一種基于等空間間距采樣的幾何定位方法，利用幾何關(guān)系對障礙物進行定位。
　　 為了研究路徑規(guī)劃算法，自主研發(fā)了履帶式自主機器人。論文介紹了履帶式自主機器人系統(tǒng)的總體設(shè)計方案；介紹了機械平臺的設(shè)計流程以及加工、制作、安裝、調(diào)試全過程；介紹了以DSP為核心的各個電路模塊的設(shè)計方案與制作過程；搭建了完整的履帶式自主機器人硬件平臺；介紹了系統(tǒng)軟件的設(shè)計思想，給出