一种中型自主足球机器人自定位方法.pdf

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1、ComputerEngineeringandApplications"it算机工程与应用2011，47(22)21一种中型自主足球机器人自定位方法丘柳东，王牛，李祖枢QIULiudong，WANGNiu，LIZushu重庆大学自动化学院，重庆400030CollegeofAutomation，ChongqingUniversity，Chongqing400030，ChinaQIULiudong．WANGNiu，LIZushu．Self-localizationformiddleautonomoussoccerrobot．ComputerEnginee

2、ringandApplications．2011。47(22)：21-25．Abstract：Accordingtotheself-localizationrequirementofRoboCupmiddleautonomoussoccerrobot，thispaperpresentsanewself-localizationmethod．Obtaintheorientationbyelectroniccompass，andchangethewhitelineinformationgainedbyall-directionalvision，topas

3、t·globalinformationthroulghtheorientation．Usethewhilelinetrueverticalintersectiontype，thelengthanddistanceofassistantwhiteline，localizationareapriorityalgorithmtoidentifythebestareaforlocalization．Obtainetheposebytheinformationoftheintersectionpoint．whichbelongstothetruevertica

4、lintersectionwhileline．Thispaperdiscussestheobservationrangeofall·directionalvisionforthismethod．Theexperimentsshowthevalidityforthepro·sentedmethod．Keywords：Soccerrobot；self-localization；trueverticalintersection；multi-sensorfusion摘要：针对RoboCup中型自主足球机器人比赛中的自定位要求，提出了一种新的自定位方法。利用电

5、子罗盘获取航向角度，根据航向角度将全向视觉获取的白线初始信息转换为白线的半全局信息；利用白线实垂交类型、辅助白线的距离与角度信息，结合定位区域优先度算法确定机器人所在的最终定位区域；根据定位区域内两条实垂交白线的交点位置关系得到机器人在场地中的位置，实现自定位，并讨论该方法对全向视觉观测范围的要求．实际场地的实验结果，验证了谊方法的有效性．关键诃：足球机器人；自定位；实垂交；多传感器融合DOI：10．37780．issn．1002．8331．2011．22．006文章编号：1002．833l(2011)22—0021．05文献标识码：A中图分类号：T

6、P2421前言RoboCup中型自主足球机器人自定位是指确定机器人在已知比赛场地中的位姿．是机器人进行决策与规划。完成比赛任务的关键。由于比赛场地的扩大与定位标记的取消，原有的基于里程计11‘2l、主动型传感器(激光测距仪、声纳等)D-Sl、基于陆标的自定位方法睁7I已经不再适用，现在主要以视觉为主要传感器．白色标示线(简称白线)作为定位标记，对机器人的自定位进行研究。AbdulBais等[al采用单目视觉，结合多幅网像的定位特征，如白线、区域、角落等。通过匹配算法实现自定位。由于需要获取多幅不同区域的图像，实时性不高，并且实验环境仅在球fj附近白线

7、较多区域进行，难以说明在实际比赛场地的实用性。BoLiu等”1利用全向视觉获取白线特征点。利用白线特征点与场景白线模型进行匹配，从而获取机器人的位姿。由于实际比赛场地上下、左右对称，该方法会得到多个位姿点．需要其他辅助信息决定机器人的最终位姿。Rongh岫Luo等””采用边缘提取算法获取白线，在场地上确定主要定位标记区，结合MonteCarlo算法实现机器人的自定位。由于定位标记区分布在整个场地，实验场地为缩小的实际场地，在实际应用中会对全向视觉的观测范围提出很高的要求。并且算法实时性不高。Marques等I“I与刘斐u2I提出的基于全向视觉定位方法

8、都建立在能够识别场地所有或者大部分白线(包括球门线与边线)的基础上，也会对全向视党的观测范围提出了很高的要求