基于雙目視覺的輪式機器人動態(tài)避障研究.pdf

1、隨著科技的進步，輪式移動機器人在工業(yè)、軍事、民用等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此輪式移動機器人的避障成為研究熱點。本文基于一個典型的兩輪驅(qū)動的輪式移動機器人，通過雙目立體視覺技術(shù)設(shè)計了一套可進行動態(tài)避障的輪式機器人系統(tǒng)。
　　第一章，介紹了國內(nèi)外范圍內(nèi)的移動機器人發(fā)展和應(yīng)用情況，介紹了具有代表性的移動機器人產(chǎn)品，并對雙目立體視覺技術(shù)和移動機器人避障技術(shù)的基本概念和研究現(xiàn)狀做了重點闡述。調(diào)研了移動機器人避障的現(xiàn)有算法，并做分析。最后闡

2、述了本課題的研究意義和研究內(nèi)容。
　　第二章，首先介紹了雙目立體視覺系統(tǒng)的成像原理，闡明了相機的線性透視投影模型和存在的非線性畸變。使用棋盤法對相機的進行標定實驗。在得到相機的內(nèi)、外參數(shù)后，對所得的左右相機標定結(jié)果做了非線性優(yōu)化，得到了較為準確的雙目相機成像模型。
　　第三章，首先介紹了立體匹配的原理和基本方法。然后介紹了極線校正和約束匹配的概念。在OpenCV平臺下對圖像進行極線校正。最后對雙目圖像進行了立體匹配。

3、　　第四章，針對對三維環(huán)境進行全局三維重建的計算量過大的問題，研究了障礙物特征點的識別和跟蹤問題，并做了實驗驗證。然后介紹了三維重建的基本概念。使用最小二乘法進行了較為準確的三維重建實驗，對雙目視覺系統(tǒng)做了障礙物測距和測速的研究。
　　第五章，介紹了傳統(tǒng)的人工勢場法的基本原理和存在的固有缺陷。針對動態(tài)環(huán)境的避障，將速度引入人工勢場的構(gòu)建中，并改進了目標點不可到達和局部極小陷阱的問題。在Matlab平臺下對改進的人工勢場法進行了仿真