機(jī)器人單目視覺(jué)自主返回充電關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人在人類社會(huì)中的作用和地位日益凸顯。電源技術(shù)是機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人長(zhǎng)期自主工作的保證。由于存在容量限制，移動(dòng)電源并不是解決機(jī)器人電源問(wèn)題的最佳途徑。目前，解決機(jī)器人電源問(wèn)題的主要思路是自主返回充電，最常用的技術(shù)手段是基于紅外線信號(hào)引導(dǎo)機(jī)器人返回充電座進(jìn)行對(duì)接充電。該方法缺陷明顯：紅外線信號(hào)傳輸距離非常有限，不能穿過(guò)障礙物且容易受到電磁干擾，這些都嚴(yán)重的影響了機(jī)器人自主返回充電的成功率和適用范圍。因此

2、，如何解決機(jī)器人自主返回充電關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題成為了機(jī)器人研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　針對(duì)目前移動(dòng)機(jī)器人電源技術(shù)存在的問(wèn)題，本文對(duì)移動(dòng)機(jī)器人自主返回充電關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?、倩趶堈哑矫娣ㄍ瓿闪藬z像機(jī)標(biāo)定，并從顏色和形狀兩種特征方面設(shè)計(jì)了充電座標(biāo)識(shí)代替真實(shí)充電座用于實(shí)驗(yàn)。
　?、卺槍?duì)機(jī)器人與充電座的遠(yuǎn)程對(duì)接問(wèn)題，提出了基于單目視覺(jué)和里程計(jì)組合導(dǎo)航方式的遠(yuǎn)程對(duì)接算法，建立了門梁數(shù)學(xué)模型用于基于單目視覺(jué)的

3、機(jī)器人定位，建立了房間地圖模型用于基于里程計(jì)的機(jī)器人定位，設(shè)計(jì)了移動(dòng)機(jī)器人遠(yuǎn)程對(duì)接運(yùn)動(dòng)控制策略用于提高機(jī)器人定位的效率和準(zhǔn)確率。
　?、坩槍?duì)充電座的識(shí)別和跟蹤問(wèn)題，提出了基于HSV顏色特征和形狀特征的充電座識(shí)別算法，使用CamShift算法對(duì)充電座進(jìn)行跟蹤。充電座識(shí)別算法首先用基于離線訓(xùn)練模式建立充電座色調(diào)顏色直方圖模板進(jìn)行彩色目標(biāo)分割，然后用體態(tài)比和矩形擬合因子這兩個(gè)形狀特征建立充電座形狀參數(shù)模板進(jìn)行充電座識(shí)別。
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