基于視覺導(dǎo)航的機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、機(jī)器人研究是人工智能領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支，目前機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展使得其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，其中雙足機(jī)器人具有很高的靈活性，可以適應(yīng)更為多樣化的作業(yè)環(huán)境。雙足機(jī)器人為了能在復(fù)雜的環(huán)境中采集信息，其前提是機(jī)器人視覺技術(shù)，因此視覺信息提取技術(shù)就成為了當(dāng)前雙足機(jī)器人領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文主要以雙足機(jī)器人為載體，設(shè)計(jì)了基于深度圖像視覺導(dǎo)航的機(jī)器人系統(tǒng)。
　　 首先，本論文提出了一種基于紅綠雙色多線激光的結(jié)構(gòu)光方法提取視覺信息。其利用多

2、線激光，配合高速振鏡和可編程驅(qū)動(dòng)電路，在空間中構(gòu)造出多條線結(jié)構(gòu)光，在此基礎(chǔ)上對(duì)所獲得圖像進(jìn)行后期處理，從而獲得目標(biāo)物體的深度圖像。通過此種方法產(chǎn)生的多線結(jié)構(gòu)光，由于激光光束成像在后期的去背景處理以及特征提取中容易分辨，因此提高了系統(tǒng)的精度。并且，利用高速振鏡結(jié)合可編程驅(qū)動(dòng)電路，可以精確的控制所成光束的功率、波長(zhǎng)(顏色)、寬度、數(shù)量，因此編程驅(qū)動(dòng)程序在極短時(shí)間內(nèi)改變多條線結(jié)構(gòu)光的形態(tài)，運(yùn)用不同的結(jié)構(gòu)光，例如垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)兩種正交結(jié)構(gòu)光

3、，對(duì)目標(biāo)空間進(jìn)行多次掃描成像，有效的避免了物體的輪廓(邊界)與激光束平行時(shí)無(wú)法檢測(cè)的問題。
　　 其次，本論文研究了雙足機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及通訊模塊的設(shè)計(jì)，并將基于結(jié)構(gòu)光的視覺信息提取技術(shù)應(yīng)用于該雙足機(jī)器人的視覺系統(tǒng)。雙足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型比較復(fù)雜，有結(jié)構(gòu)支撐面積小、質(zhì)心相對(duì)位置高、支撐面的形狀隨時(shí)間變化較大等特點(diǎn)。本文中分析了12DOF(Degree of Freedom)的雙足機(jī)器人模型，并在此基礎(chǔ)上搭載了藍(lán)牙控制模塊與藍(lán)