具有颜色识别功能的类人机器人设计

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1、专题论述■■■■■■■具有颜色识别功能的类人机器人设计*周冬波。邓记才(郑州大学信息工程学院，郑州450001)摘要：针对传统类人机器人在控制系统实时性和视觉识别方面的不足，以$3C6410作为主控芯片，设计了具有视觉识别功能的类人机器人控制系统，通过改进和简化视频识别算法取得了良好的目标识别效果。实验表明，基于本控制系统设计而成的类人机器人实时性好，目标识别准确，通过调整运动路径能够快速找到目标。关键词：类人机器人；嵌入式实时操作系统；机器视觉；颜色识别中图分类号：TP242文献标识码：ADe

2、signofHumanoidswithFunctionofColorRecognitionZhouDongbo，DengJicai(InformationEngineeringCollege，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Becauseoftheshortoftraditionalhumanoidrobotinthecontrolsystem’Sreal—timeperformanceandvisualrecognition

3、，thispaperdesignedahumanoidrobofscontrolsystemwithvisualrecognition，whichusesthe$3C6410asthemastercontrolchip．Thesys—temgetgoodresultintargetrecognitionbyimprovedandreducedalgorithm．Theresultofexperimentshowthatthehumanoidrobotbasedonthecontrolsystem

4、proposedinthispaperisgoodatreal—timeperformanceandtargetrecognition．Itcanfindtargetrapidlybyadjustingthemotionpath．Keywords：humanoidrobots；embeddedreal—timeoperatingsystem；machinevision；colorrecognition引言1系统控制电路与视频识别算法智能移动机器人是近年来发展起来的一门综合学科，1．1机器人整体架

5、构涉及机械设计、传感检测、人工智能等多方面知识。类在武术擂台技术挑战赛中，机器人要采集目标的位置人机器人的控制系统分为三个层次]：最上层是机器人的信息。由于I／O、A／D转换的有效检测距离有限，机器人策略规划层，利用各种算法实现各部分的功能；中间一层采用摄像头采集场地上的图像信息，根据目标的颜色进行运行各类应用程序的嵌入式实时操作系统；最底层是硬件识别、定位。当检测到目标位置以后控制舵机自主运动向平台，通过外围接口获得各类数据、信息]。目标靠拢，完成自我介绍、抱绣球等动作。所设计的机器自主机器人

6、利用传感器获取的信息控制机器人的动人外形如图1所示。作n]。本文根据武术擂台机器人的实际需要，设计了机器从图中可以看出，机器人头部采用摄像头，通过USB人的控制系统，实现摄像头图像采集、处理和舵机控制等接口与主控板进行连接，用于采集图像信息。机器人腰功能。部、腿部、胳膊各关节利用舵机使其具有一定的自由度，用策略规划层中，由于图像信息具有信息丰富、对场景到的舵机为CDS系列数字舵机。它内部有ATmega8芯描述完全的特点，主要通过处理摄像头采集的图像信息实片，主控板通过串口与ATmega8通信，就

7、可以实现舵机的现颜色目标定位。这里采用Linux嵌入式操作系统，由于控制。针对以上要求，同时考虑系统的实时性，采用嵌入式系统资源的限制，要求目标识别算法运行效率高，$3C6410作为主控芯片。实际控制系统总体框图如图2占用内存空间小。硬件平台主要是控制舵机实现机器人所示。的运动控制。1．2舵机控制系统设计主控板通过串口1完成与舵机之间的数据通信，舵机*郑州大学研究生科学研究项目资助(项目名称：颜色识别算法优化及其嵌入式系统实现，项目编号：11L10502)。控制电路的原理图如图3所示。敬请登录网

8、站在线投稿2013年第4期平专机嵌入式系’乞应冈3unsignedshortc—oflag；／*输出模式标志*／unsignedshortc—cflag；／*控制模式标志*／unsignedshortClflag；／*本地模式标志*／unsignedcharc—line；／*线路规程*／unsignedcharc—ccENCC]；／*控制特性*／speedtc——ispeed；／*输入速度*／speed—tcospeed；／*输出速度*／2图像识别算法，摄像头采集到的图像主要作如下处理：首先对数