基于双目视觉的六履带行走装置轨迹跟踪技术研究

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1、分类号：TP273单位代码：10183研究生学号：2015412096密级：公开研吉林大学硕士学位论文（学术学位）基于双目视觉的六履带行走装置轨迹跟踪技术研究Researchonpathtrackingtechnologyofsixcrawlertravellinggearbasedonbinocularvision作者姓名：张树兵专业：机械设计及理论研究方向：工程装备性能测试与控制指导教师：王国强培养单位：机械科学与工程学院2018年5月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的

2、复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日基于双目视觉的六履带行走装置轨迹跟踪技术研究Researchonpathtrackingtechnologyofsixc

3、rawlertravellinggearbasedonbinocularvision作者姓名：张树兵专业名称：机械设计及理论指导教师：王国强教授学位类别：工学硕士答辩日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士

4、学科专业：机械设计及理论论文题目：基于双目视觉的六履带行走装置轨迹跟踪技术研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市人民大街5988号吉林大学南岭校区（130022）作者联系电话：摘要随着大型露天矿开采装备土方效率的提高，其关键装备如斗轮挖掘机、排土机、移动式破碎站等的质量已经超过了双履带行走装置的承载能力。六履带行走装置在大中型斗轮挖掘机、排土机应用较为广泛，六履带行走机械自身体积较大，行走速度低，姿态不易调整，在作业过程中容易出现偏离理想轨迹问题，本论文结合国家自然基金课题：“多履带行走装置机电耦合动力学及自适应控制”（5177522

5、5）对六履带行走机械工作过程中轨迹偏离问题进行研究，提出了基于双目视觉的模糊PID六履带行走装置轨迹跟踪控制方法，主要工作有以下几个方面：对国内外研究的最新进展做了总结归纳，介绍了机器视觉常用的处理方法及模糊PID控制算法的理论知识，综述了PID、模糊控制和神经网络等控制算法在各领域的应用现状。分析了六履带行走装置转向原理和转向角与各个履带转速之间的匹配关系，基于机器视觉定标理论和方法，推导了双目测距目标的图像位置与空间坐标的关系。采用LabVIEW软件编写了六履带行走装置模糊PID控制系统和控制界面，对控制系统做了详细说明，采用LabVIEW软件编写了图像处理算

6、法，图像经灰度化、二值化、滤波、边缘检测和最小二乘法拟合之后，获取导航线拟合曲线。在控制系统中编写了模糊PID控制算法，控制履带车辆沿导航线行驶。为了获取合理的控制参数，在RECURDYN软件中建立了六履带行走装置虚拟样机模型，在CoLink模块中搭建了六履带行走装置控制算法。将RECURDYN与CoLink进行联合仿真，通过对比和分析仿真数据，确立了六履带行走装置模糊PID控制器的控制参数，为了验证六履带行走装置轨迹跟踪控制系统在真实环境下的控制效果，研制了六履带行走装置实验台，在直线工况和曲线工况共进行了15组实验，实验结果表明，六履带行走装置轨迹跟踪控制系统

7、能够满足使用要求。关键词：六履带行走装置，双目视觉，路径跟踪，模糊PID，图像处理IABSTRACTWiththeimprovementoftheearthworkefficiencyoflargeopenpitminingequipment,thequalityofitskeyequipment,suchasbucketwheelexcavator,soilexhaustingmachineandmovablecrushingstation,hasexceededthecarryingcapacityofthedoublecrawlertravellinggea

8、r.Six