基于视觉的移动机器人道路跟踪的研究

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1、摘要视觉导航是移动机器人导航中的一项关键技术。本文以一种通用的四轮式自主移动机器人作为研究对象，研究移动机器人基于视觉信息对道路进行识别并且智能导航的问题，论文主要内容包括四部分：第一部分，预备知识的介绍，分别对移动机器人和机器人视觉的内容进行了阐述。首先介绍了移动机器人的应用和发展概况以及移动机器人儿项关键技术，之后描述了机器人视觉的国内外研究现状，接着详细说明了移动机器人的视觉系统模型和各种坐标系之间的关系。第二部分，移动机器人控制和检测系统设计的简述。本文把移动机器人分为控制系统、执行机构、电源、速度和图像检测五个部分进行精简的介绍。

2、第三部分，本文的重点章节，细述了获取道路信息的具体算法和实现。首先本文对道路图像滤波处理、边缘增强、二值化处理等常用的方法进行了介绍，之后设计了两种道路检测算法和一种直线拟合算法来获取机器人当前运动方向与道路的偏离角度和偏离距离，并进行了比较分析。第四部分，本文的重点章节，根据获得的道路的偏离角度和偏离距离设计了控制算法。机器人的舵机转角由模糊控制算法得到，同时详细的分析了隶属度函数的选择问题；根据极限速度设计了一种速度控制算法，并加入PID控制。最后进行了仿真和实验，并对仿真和实验中的问题进行了详细分析。证明了本文设计算法的可行性。关键字

3、：移动机器人；视觉导航；坐标系变化；图像处理；模糊控制；隶属度函数；PlD控告I

4、．AbstractVisionnavigationisthekeytechniqueofmobilerobotguidance．Theintelligentnavigationproblemofafour-wheeledautonomousmobilerobotisresearchedinthispaper'whichgetslanedetectionwiththeinformationfromvisionsystem．Itmainlycontains4par

5、ts．Inthefirstpart，priorknowledgeisintroduced，whichincludessomeknowledgeofmobilerobotandrobotvision．Intheheadofthispart,thehistoryandapplicationofmobilerobotisexpoundedaswellasthekeytechnologyofitisintroduced．Then,thestatusofstudyingrobotvisionisdescribedathomeandabroad．Int

6、heendofthispart,thevisionsystemmodelandtransformbetweencoordinatesystemsareintroduced．Inthesecondpart,thedesignofcontrolanddetectionsysteminmobileroboLincludingcontrolpartition,executionpartition，powerpartition，speedandlaneinformationdetection，isintroducedbriefly．Inthethir

7、dpart，itisoneofcorepartsthatsomealgorithmandimplementationofsearchinglaneinformationaredescribedindetail．Inthefirsthalfofthispart，thecommonmethodsofthelaneimagefiltering，．rimenhancement,thresholdprocessingisintroduced．Inthelasthalfofthispart,towalgorithmsoflaneimagedetecti

8、onandoneoffittingstraightlineareproposedtogettheinformationoflaneimageincludingdeviationangleanddeviationdistance．Thensomecontrastiveanalysisofthealgorithmsaforementionedistakenintheendofthispart．Intheforthpart,itisanothercorepartthatthecontrollersofmobilerobotaredesigned，

9、whichcontrolturnangleandspeedbymakinguseofdeviationangleanddeviationdistance．Afuzzycontro