基于機器人視覺圖像的路徑規(guī)劃算法研究.pdf

1、自主移動機器人對自己的運動做出合理的規(guī)劃，首先需要感知周圍環(huán)境，然后根據(jù)周圍環(huán)境信息做出綜合決策，即路徑規(guī)劃問題。機器視覺能夠為機器人提供較為豐富、較全面的環(huán)境信息，將它引入自主機器人的路徑規(guī)劃中，可以大大提高路徑規(guī)劃的效果。本文以自主移動機器人AS-R為研究對象，利用機器人所配屬的云臺攝像機、超聲傳感器等多傳感器，研究了基于機器視覺感知的導(dǎo)航線信息，測距傳感器感知的障礙物信息，融合多傳感器信息，解決移動機器人的圖像處理、路徑識別、信息

2、融合、決策控制等相關(guān)問題，實現(xiàn)移動機器人的自主導(dǎo)航。
　　 本論文所研究的是基于圖像信息指導(dǎo)并融合多傳感器信息的路徑規(guī)劃算法，主要內(nèi)容可以分為以下幾個部分：
　　 首先，在圖像處理模塊中，針對云臺采集到的圖像按照圖像處理技術(shù)進行灰度化、濾波、邊緣提取以及二值化處理，獲取環(huán)境信息，采用HSV顏色空間模型提取路徑，通過圖像坐標(biāo)與世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換消除圖像畸變產(chǎn)生的影響，得到路徑參數(shù)；
　　 其次，根據(jù)路標(biāo)顏色特征

3、實現(xiàn)路標(biāo)在圖像中的識別，融合里程計的位姿信息，利用擴展卡爾曼濾波器獲得AS-R機器人的位姿，實現(xiàn)移動機器人自定位；
　　 再次，在基于視覺圖像的路徑規(guī)劃中，結(jié)合測距傳感器提供的移動機器人與障礙物之間的距離、方位信息，運用模糊控制算法，設(shè)計一系列的控制規(guī)則，經(jīng)推理得到控制規(guī)則表，查詢此表得到移動機器人的行進信息，有效的避開了障礙物，實現(xiàn)移動機器人的路徑規(guī)劃。
　　 通過仿真實驗，證明了此算法具有較好的可行性，達到了設(shè)計的要