基于视觉的移动机器人设计与分析

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1、摘要移动机器人是机器人的一个重要分支，被广泛的应用于工业、国防及其民用设施上。随着机器人技术和人工智能技术的发展，如何让多个机器人相互协调、配合来共同的研究和实验模型，足球机器人系统是一个多学科交叉的前沿领域，它涉及到机器人学、智能控制技术、通信技术、计算机技术、传感器技术、图像处理和人工智能等方向，正在成为国内外许多大学研究、比赛和交流的公共实验平台。近年来人们对它的研究有了更大的关注。本次设计的研究内容就是基于视觉导航的履带式移动机器人，以足球机器人为研究模型，其核心内容是应用单片机控制直流电机实现机器人的智能控制

2、，采用视觉传感器解决移动机器人的定位问题，实现机器人在给定环境中的“完全自主”。能使机器人在未知的环境下，通过自身传感器测量周围环境数据，逐渐估计自身位置和运动状况，并把信号反馈到单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车的运动控制。内容包括：1.机械结构设计：机器人采用两轮独立驱动的履带结构，动力源采用直流无刷电机，减速和传动装置采用齿轮传动，利用差速移动平台实现机器人的转向，选用增量式光电编码器进行对机器人速度的检测，实现机器人的定位。2.控制结构设计：控制部分采用AT89C51型号单片机进行接受命令和产生驱动信号

3、，电机的驱动部分采用L293D控制芯片，芯片利用接受到的单片机发出的信号来控制电机的转速。3.传感器部分：利用视觉传感器收集图像，送至上位机进行图像处理。关键词：移动机器人单片机运动控制视觉传感器图像处理AbstractMobilerobotisanimportantbranchofroboticsandwillbewidelyappliedinbothmilitaryfieldandcivilarea.Withthedevelopmentofroboticsandartificialintelligence,scie

4、ntistswereoftenfacedwithissuesoncooperationandcoordinationamongdifferentrobotsinaworkspace.Thishasledtothedevelopmentsinmulti-robotcooperativesystemsMRCS.AsaresearchmodelofMRCS,soccerrobotisaninterdisciplinaryareathatinvolvestheknowledgeofrobotics,intelligenceco

5、ntrol,wirelesscommunication,computerscience,sensortechnology,imageprocessing,artificialintelligence,andsoon.Ithasbecomeapublicexperimentalplatformforuniversitiesallovertheworldtocommunicatewitheachother.Ithasgainedconsiderableattentioninrecentyears.Originallyinf

6、eriordesignsimplenessisrobotic,adoptthemonolithicmachinetobethehandcartdetectingandtocontrolcore;Adoptoptesthesiasensortoresolvetheinteriorlocalizedintelligencerobotproblem,realizesarobot"actingonself'sownininteriorhitthetargetcomplicatedenvironmentcompleteness"

7、.Andcanmakeroboticundertheunknownenvironment,gradually,estimateoneselflocationandmovestatusbythefactthatoneselfsensormeasurestheenvironmentdatacouplingbackthesignalarrivesatthemonolithicmachine,makesthemonolithicmachinecanlookfortraceaccordingtogivingstableblack

8、theguidancelinearbitrarilystableaccordingtothatthepredeterminedjobpatterncontrolsahandcartusesahandcart.ContentsInclude:1.Designofmechanicalstructure:therobotdrivenby