割草機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航與跟蹤控制研究.pdf

1、隨著草坪業(yè)的發(fā)展，割草機(jī)器人具有自動(dòng)駕駛功能，其有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前自動(dòng)割草的方法大多為用電纜將割草區(qū)域包圍起來(lái)，通過(guò)傳感器測(cè)出工作區(qū)域的邊界信息。本文采用CCD視覺(jué)傳感器檢測(cè)出草坪與路面的邊界，在基于視覺(jué)的基礎(chǔ)上對(duì)割草機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)航控制。 識(shí)別出草坪與路面的邊界是研究的第一步。本文對(duì)草坪邊界的灰度圖像進(jìn)行邊界識(shí)別的過(guò)程是：中值濾波處理，最小誤差的閥值分割，目標(biāo)圖像的填充，邊界提取，直線擬合。仿真結(jié)果表明這些算法能夠滿足割草

2、機(jī)器人導(dǎo)航控制系統(tǒng)的要求。 跟蹤控制技術(shù)是割草機(jī)器人研究中的另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。因而，如何設(shè)計(jì)出一種跟蹤誤差小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、能適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境、且具有較好魯棒性能的控制系統(tǒng)是十分重要的。 本文采用模糊控制中的擬人控制器對(duì)割草機(jī)器人進(jìn)行控制。各種復(fù)雜環(huán)境下的仿真計(jì)算結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)使割草機(jī)器人具備對(duì)各種路徑跟蹤的能力和抗噪聲干擾的能力。 根據(jù)對(duì)割草機(jī)器人的任務(wù)要求，設(shè)計(jì)了邊界識(shí)別和路徑跟蹤系統(tǒng)，試驗(yàn)結(jié)果表明，在給定