用于图象识别的具有动态避障和自动循径功能的教学机器人

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1、天津师范大学硕士学位论文用于图象识别的具有动态避障和自动循径功能的教学机器人姓名：王楠申请学位级别：硕士专业：教育技术学指导教师：张宝菊20080301天津师范大学硕士学位论文摘要教育技术学是在实践基础上产生的一门新兴应用型交叉学科，它涉及教育学、心理学、计算机科学与技术等学科。教学机器人的研究方兴未艾，备受各方面的关注。近些年，教学机器人已经成为教育技术学领域的一个新兴的增长点。本课题开发的教学机器人主要具有动态避障、智能循径和动态图象识别的功能。该教学机器人由上位机和下位机两部分组成。该教学机器人上位机根据已有的地图，利用PTR80

2、00无线传输模块传递信号，指挥下位机按路径移动。同时，上位机能同时对静态和动态障碍进行识别和判断，利用神经网络等算法对未知的环境信息进行局部的路径规划，利用粒子群优化(PSo)算法实现最优或近似最优的无碰路径，并重绘地图。下位机采用模块化设计，包括超声模块、动态避障模块、无线传输模块、动态图象识别模块和教学机器人的机械结构和动力系统。同时，下位机利用避障模块和PTR8000无线传输模块将所获得的动态障碍信息传给上位机。该教学机器人主要在动态避障和动态图象识别方面有所创新，并将其有机地结合起来。图象识别对于远程教学和多媒体教学具有实践意义

3、。本系统主要作为科研教学的辅助工具，可以深入到一些危险的、有毒的、非人力能及的环境进行实验数据的采集和图象的识别。另外，本系统也可以应用于医疗卫生、道路桥梁的交通监控、工厂企业的安全防护、救灾等众多领域，有较强的实用性。关键词：教学机器人动态图象识别无线传输动态避障粒子群优化算法IH天津师范大学硕士学位论文At熔们脱ABSTRACTTheeducationaltechenologyisanewapplicationalinterseCtantsllbject，alldithausbeeIlaSsociatedwithmeEducatio

4、n，Psychics，Computera11dTechnologyaIldt11eonlerrelatedsubjects．ThestudyandeXplorationTea出ngRobotisonmedseandhas0btainedthenotificationofallthefields．111therec饥tyears，itisanewpo硫matmeteachingroboth邪beenappliedinmeeducationaltechellology．Thesystenlistheteachingrobot，whichha

5、sbeellablet0avoidobStaCledyllamically，’recognizemeimagesd)，n姗icallya11dfollowthepamautomatically．Anditcanbeseparatedwith铆oparts，mesoRwarepartalldthehardwarepaIrt．ThemnctionofthesoRwarepartoftheteachingrobotisdiVidedintotwoaspeCts．One向nctionisthatitw饥sendthesignaltothehar

6、dwarepartofmeteachingrobotbymewifelessmoduleinordertodirectthehardwareofmeteachingrobottonloVe．7rheotheroneisthatitwillreco弘izeandverdictthestaticanddyll锄icobstaclesbyusingthePSoadthmeticinordertodirecttheteachingrobotandmodif．ytheatlas，accordingtomesignalwhiChthehardwar

7、ehassenttoitsimultaneously．Thehardwareparthascontainedtheultrasonicmodule，theobstacle—aVoidedmodllle，mewirelesstranspoIrtationmoduleandthepowersystemandthetech面calmodules．The如nctionofthehardwarepartismailytosend锄dreceiVemesignalsinordertoguarallteemeteachingrobotmoVesafe

8、lyandco仃ectlyTheteachingrobothaSmadesomeiIHloVationsmailyinthedynamicalobstacle—aVoidingandtheimage-col