基于二维视觉测量的机器人动态避障研究.pdf

《基于二维视觉测量的机器人动态避障研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、CIassifiedIndex：TP242．6U．D．0：621．3SouthwestUniversityOfScienceandTechnoIogyMasterDegreeThesiS．zg‘6189ResearchonDynamiCObstacIe-kvoidingforrobotbasedon2-DMachineViSionMeasurementGrade：2007Candjdate：HuTianI．anAcademiCDegreeAppIiedfor：MasterSpeciaIity：PatternRecognitionand—InteIIi

2、gentSystemsSupervisor：kssoeiateProf．WangHengApriI14th，2010独创性声明lIlllIllllUIlllIIlY1820006本人声明所呈变的论文是我个人在导师指导F进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证节而使用过的材料。与我一同工作的Id志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：1．式乏奴只期：1。艮乡f参／司，7p关于论文使用和授权的

3、说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位沦文的规定，即：学校有权保留学位沦文的复印件，允许垓论文被食蒯和借阅；学校可以公御该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：稠名杉翮签名：同期：u∽¨7西南科技大学硕士研究生学位论文第1II页摘要定位导航以及动态避障是体现移动机器人智能水平的一项关键技术，受到了国内外学者的广泛关注。本文在研究室“室内保洁机器人”项目的资助下，以该机器人系统的实现为研究目标，围绕室内移动机器人基于二维视觉测量的定位导航与避障相关问题，开展了理论与实践紧密结

4、合的研究工作。分析室内移动机器人的本体结构，对机器人进行了建模以及运动模型分析。将二维视觉测量传感技术引入到室内机器人导航定位之中。在传统的二维视觉传感器基础上，利用了红外激光和相邻图像帧差分背景消除的方法获一取高质量结构光光条图像。对图像预处理之后，采用梯度值对光条边沿进行分割，并采用重心法获取光条中心。通过棱线靶对视觉测量系统进行了标定，为机器人地图探测打下了基础。提出了采用扩展卡尔曼滤波器对机器人二维视觉测量传感器和里程计进行数据融合。采用基于直线特征的扫描匹配方法对测量数据进行匹配，实现了机器人地图创建与自主定位。采用改进的人工势场法对机器人

5、动态避障进行了仿真研究，证明了算法的正确性。利用ARM9嵌入式平台实现了机器人的视觉测量图像采集与预处理，并完成了机器人的硬件控制。采用基于PC的VisualC++6．0为上层软件开发平台，最终将算法应用到了室内机器人中，实现机器人的定位导航与避障功能。关键词：移动机器人视觉测量定位与地图创建人工势场卡尔曼滤波动态避障西南科技大学硕士研究生学位论文第1v页AbstractAsthekeytechnologyforincreasingrobotsintellectuallevel，moreandmoreattentionreceivedonnaviga

6、tionandobstacleavoidancefrominternationalscholars．Basedon2D(Two—Dimension)machineviSionmeasurement，thiSresearchaimsatrealizationandimprovementofindoormobilerobotnavigationandobstacleavoidancetechnologytheory．Itwassupportedbyindoorcleaning—robotproject．ThiSresearchanalyzedmechan

7、icalstructureofindoormobilerobot，establisheditsmodelandanalyzeditskinematiCcharacteristictointegrate2Dmachinevisionmeasurementforrobotnavigationandobstacle-avoidanceresearch．Comparewithtraditional2Dmachinevisionmeasurement，wegotbetterinputimagequalitybyutilizingimage—differenti

8、alprocedureandinfraredlasertobackgroundremoval．Afterim