全自動(dòng)割草機(jī)器人的智能控制技術(shù)研究.pdf

1、本文以全自動(dòng)智能割草機(jī)器人為研究的對(duì)象，著重研究割草機(jī)器人的草地識(shí)別、非接觸避障、自動(dòng)回歸充電等方面的智能控制技術(shù)。本文首先簡(jiǎn)要的介紹了當(dāng)前智能割草機(jī)器人的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，提出一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的割草機(jī)器人智能控制技術(shù)方案。
　　草地識(shí)別技術(shù)在割草機(jī)器人控制領(lǐng)域的應(yīng)用是其智能化水平的一大突破和創(chuàng)新。本課題利用割草機(jī)器人車載單目攝像頭采集圖像，結(jié)合圖像顏色識(shí)別和邊緣檢測(cè)算法，并利用草地固有顏色和邊緣像素的比例特性，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析理

2、論實(shí)現(xiàn)草地識(shí)別的目的。接著又利用攜帶攝像頭的特性，提出一種創(chuàng)新的基于SURF特征點(diǎn)跟蹤的轉(zhuǎn)向角度反饋，用于解決傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制和輪子易打滑的問(wèn)題，結(jié)合角度反饋信息實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向過(guò)程中的閉環(huán)控制。本文還設(shè)計(jì)了一套超聲波避障硬件，結(jié)合草地識(shí)別和視野分割技術(shù)，提出了一種智能的非接觸避障算法，該算法能夠?qū)崿F(xiàn)障礙靠近提前減速以及轉(zhuǎn)向避開(kāi)障礙物和非草區(qū)域。由于當(dāng)前智能割草機(jī)器人都采用鋪設(shè)邊界線或者人工設(shè)置虛擬邊界的方式，而本文利用草地識(shí)別技術(shù)能夠

3、實(shí)現(xiàn)無(wú)邊界線工作，又利用圖像模式識(shí)別技術(shù)設(shè)計(jì)充電座識(shí)別板和識(shí)別算法，設(shè)計(jì)智能的基于視覺(jué)的自動(dòng)搜索方案——S型搜索，扇形搜索，擴(kuò)散型搜索以及沿邊界行走搜索的方式。用上述的方案在行走中捕獲和跟蹤目標(biāo)，并且在接近充電座時(shí)，能根據(jù)圖像算法獲得其位置和角度信息，利用獨(dú)特設(shè)計(jì)的姿態(tài)調(diào)整方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接充電和待機(jī)停靠技術(shù)。
　　本文依據(jù)課題研究的獨(dú)特性，結(jié)合多項(xiàng)基于機(jī)器視覺(jué)、圖像處理和智能控制算法和應(yīng)用，并利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)于上述算法進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)