基于機(jī)器視覺的智能配送單元導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)4.0概念的提出，智能制造成為今后制造業(yè)的發(fā)展趨勢，它要求工廠、生產(chǎn)和物流等均實現(xiàn)智能化，而其中智能物流是實現(xiàn)智能制造的核心目標(biāo)之一。本課題正是在這種發(fā)展趨勢下，提出以AGV（Automated Guided Vehicle，自動導(dǎo)引車）為基礎(chǔ)，開發(fā)一種智能配送單元(Intelligent Distribution Unit)，用于智能工廠中的物料配送等環(huán)節(jié)中。
　　隨著近年來圖像處理技術(shù)的進(jìn)步和計算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，以及

2、低功耗高集成度的嵌入式處理器研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，基于嵌入式Linux系統(tǒng)的視覺導(dǎo)航方式具有非常廣闊的研究和應(yīng)用前景?；跈C(jī)器視覺的智能配送單元系統(tǒng)設(shè)計的研究內(nèi)容主要涉及兩個方面:圖像的采集與處理和控制器設(shè)計。
　　圖像的采集與處理方面，本文建立了一個典型的圖像采集系統(tǒng)，并對機(jī)載攝像頭的安裝位置以及路徑標(biāo)示線的設(shè)置進(jìn)行了討論;對于采集后的圖像，在經(jīng)過灰度化和二值化處理后，采用形態(tài)學(xué)處理進(jìn)行邊緣提取，然后利用逆透視變換將導(dǎo)引軌跡邊緣線映射

3、為世界坐標(biāo)系中的直線，最終利用霍夫變換得到邊緣線的直線方程并提取出導(dǎo)航偏差參數(shù)。
　　控制器設(shè)計方面，首先以車載視覺傳感器所采集圖像中智能配送單元的控制中心特征與導(dǎo)引軌跡的期望特征之間的偏差為依據(jù)，建立智能配送單元運動學(xué)模型，然后采用改進(jìn)的滑膜變結(jié)構(gòu)控制方法，并通過基于遺傳算法和非線性規(guī)劃的函數(shù)尋優(yōu)算法對控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　最后，通過在MATLAB/Simulink上進(jìn)行兩組對比仿真試驗，分別是改進(jìn)滑模變結(jié)構(gòu)控制仿真和