移動機器人視覺導航及控制方法研究.pdf

1、導航研究是移動機器人研究的重要方向之一。它是指機器人通過搭載的傳感器感知周圍環(huán)境和移動機器人自身的狀態(tài)，在控制模塊的控制下由出發(fā)點運動到目的點的自主運動。近些年視覺導航成為了移動機器人導航研究的熱點之一。
　　本文采用的是無地圖的視覺導航方法，針對移動機器人視覺導航過程中所涉及到的圖像處理和控制的方法進行了研究，并借助于MATLAB、VC++等軟件進行了實驗和仿真。
　?。?）導航路徑識別：本文先對采集的圖像預處理，Cann

2、y方法檢測道路邊緣，Hough變換提取道路邊界，以達到識別導航路徑的目的。
　?。?）攝像機的標定：本文根據(jù)攝像機的成像模型，畸變模型，推導坐標系之間的關系。在張正友的標定理論下通過標定實驗，得到參數(shù)矩陣，將圖像的二維信息轉換為空間的三維信息。
　?。?）移動機器人的視覺導航：本文根據(jù)移動機器人所處路徑的不同，提出將導航分為直線路徑導航和曲線路徑導航。在直線路徑導航本文提出Hough變換提取道路邊界，利用消失點完成直線路徑導

3、航。由于曲線路徑導航中不存在消失點，因此本文提出了最小二乘法擬合路徑進行導航。
　　（4）本文研究了基于超像素理論的障礙物的快速識別。根據(jù)障礙物顏色與道路的不同，將圖像分割為多個超像素。實驗表明通過對超像素的處理，能夠快速識別障礙物。
　?。?）移動機器人的控制：在移動機器人的運動學模型的基礎上，本文設計了內(nèi)外兩層的移動機器人的控制方法。外層控制是建立在視覺傳感器的基礎上，通過對采集圖像處理獲得移動機器人視覺導航參數(shù)，通過驅