壁面清洗機(jī)器人的視覺導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)是智能機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向，也是智能機(jī)器人的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。近幾年來，隨著圖像處理技術(shù)及計(jì)算機(jī)處理能力的飛速發(fā)展，加之視覺信號(hào)具有信號(hào)探測(cè)范圍寬、獲取信息完整等優(yōu)點(diǎn)，視覺導(dǎo)航成為機(jī)器人導(dǎo)航的主要發(fā)展方向之一。本課題的主要任務(wù)就是為壁面清洗機(jī)器人設(shè)計(jì)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)，以達(dá)到機(jī)器人自主完成清洗任務(wù)的目標(biāo)。 壁面清洗機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)歸屬于機(jī)器視覺范疇，同時(shí)也是人工智能研究的熱點(diǎn)。目前，機(jī)器視覺大多建立在PC-BA

2、SED系統(tǒng)或PLc-BASED系統(tǒng)上，軟、硬件環(huán)境要求高、體積較大、成本較高，因而應(yīng)用范圍受到了一定的限制。與此同時(shí)，面向測(cè)控對(duì)象的嵌入式系統(tǒng)以其體積小、功耗低、性價(jià)比高、運(yùn)用靈活、現(xiàn)場運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，在各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此，如果能將機(jī)器視覺建立在嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)上，不僅能拓展機(jī)器視覺的應(yīng)用范圍，而且也是技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。本文正是以此為出發(fā)點(diǎn)，將機(jī)器視覺與嵌入式系統(tǒng)結(jié)合起來，在開發(fā)基于嵌入式的機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)方面進(jìn)行了一些探索。

3、 本文首先闡述壁面清洗機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的課題背景及意義、然后介紹視覺導(dǎo)航的發(fā)展過程及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。在深入分析了高層建筑玻璃幕墻特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的嵌入式實(shí)現(xiàn)方案，并設(shè)計(jì)了電路系統(tǒng)。為使機(jī)器人具有足夠快的反應(yīng)能力，并能穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和可靠性進(jìn)行了深入的研究。為壁面清洗機(jī)器人建立了平行雙目視覺模型，并在此平臺(tái)上，研究了基于平行雙目視覺系統(tǒng)的壁面清洗機(jī)器人障礙物檢測(cè)算法。搭建了較為完整的視覺導(dǎo)航系統(tǒng)軟件模