基于视觉导航的导览机器人控制系统研究

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1、山东建筑大学硕士学位论文基于视觉导航的导览机器人控制系统研究姓名：张伟申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：鲁守银20100601山东建筑大学硕士学位论文摘要基于视觉的机器人导航技术是近年来机器人研究领域的一个热点。视觉系统在导航研究中它起着环境探测和辨识的作用，加上视觉导航具有探测范围广、获取信息量大等优点，所以这种导航方式正越来越多地得到研究人员的重视，并且表现出很好的发展前景。本文旨在以导览机器人为研究对象，研究它的组成结构以及它的视觉导航控制，使机器人能够安全到达目的地并完成指定的工作任务，具体研究内容如下：1．随着机器

2、人产业的发展，世界各国都在重视机器人技术的研究。为了研究导览机器人的导航定位以及目标识别方式，我们首先从导览机器人的发展状况开始进行简单的介绍，并对导览机器人的关键技术作了简要的分析，提出了本课题研究导览机器人的目的及意义。2．导览机器人本身是一个完整的机电系统，它是由运动系统、感知系统、通信系统以及控制系统等几个部分组成的，本文首先给出了导览机器人的组成结构，并分析了各个组成部分的功能，然后基于层次结构对机器人的系统进行了划分。3．分析了图像坐标和世界坐标之间的变换关系，实现机器人视觉系统的参数标定。根据数字图像处理等方面的知识，机器人视觉系

3、统通过Logitech摄像头采集来的图像先进行预处理，然后利用Canny算子提取边缘，采用Hough变换完成机器人前方地面引导线的实时识别，获得标识线的坐标，并通过模板匹配方式，进行导览机器人人工地标的识别。我们是以博创UP．VoyagerlI作为移动平台来进行视觉导航的研究，实现了导览机器人在指定任务中的运动控制。4．为了使机器人系统具有容错性，保证系统信息的快速性和正确性，我们通过多传感器融合方法的比较，采用基于模糊神经网络的方式对机器人多传感器进行融合研究分析，二并进行了仿真试验，取得了较好的效果。5．根据导览机器人在展览室或博物馆能胜任

4、导览、展示教育以及避障等方面的需求，利用VisualC++6．0平台进行上位机软件设计，设计了人机交互界面，使得机器人能够安全顺利地完成指定的任务。关键词：视觉导航，导览机器人，摄像机标定，彩色图像分割，颜色空间模型山东建筑大学硕士学位论文StudyofthecontrolsystemoftourguiderobotbasedonvisionnavigationZhangWei(DetectionTechnologyandAutomaticEquipment)DirectedbyLuShouyinABSTRACTThetechnologyofr

5、obotnavigationresearchbased011visionisquiteactiverecently．Thevisionsystemplaystheroleofenvironmentaldetectionandidentificationinthenavigationresearch．Andthevisionnavigationhasseveraladvantagessuchasprobingratherwideareas，andcarryingatremendousamountofinformation，thusmoreandm

6、oreresearchstuffpayattentiontothenavigationmode．Itwillshowgoodprospectsfordevelopment．Thispurposeoftextistakingthetourguiderobotastheresearchobject．Tomaketherobotmovetothedestinationsafelyandfinishthespecifiedmissions，weshouldstudythecompositionandthecontrolbyvisionnavigatio

7、nabouttherobot．Theconcretecontentisasfollows：1．Withthedevelopmentoftheroboticsindustry,eachcountryaUOVertheworldpayimportantattentiontotherobottechnology．Inordertoresearchthenavigationpositionandthetargetrecognitionaboutthetourguiderobot，firstweintroducethedevelopmentoftheto

8、urguiderobotsimply,andanalyzethekeytechnologyofthetourguiderobotbriefly,and