基于立體視覺(jué)的移動(dòng)機(jī)器人局部路徑規(guī)劃.pdf

1、隨著移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人局部路徑規(guī)劃成為了研究熱點(diǎn)。本文利用雙目立體視覺(jué)技術(shù)搭建移動(dòng)機(jī)器人立體視覺(jué)系統(tǒng)，使其能夠在室外未知或局部未知的環(huán)境中完成自主導(dǎo)航。移動(dòng)機(jī)器人在行駛過(guò)程中，通過(guò)視覺(jué)感知附近場(chǎng)景的三維信息，并以此作出路徑規(guī)劃。
　　移動(dòng)機(jī)器人立體視覺(jué)系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)方面，以Pioneer3-AT型移動(dòng)機(jī)器人為機(jī)器人平臺(tái)，以Bumblebee雙目立體攝像頭為主要傳感器。攝像頭通過(guò)安裝在機(jī)器人上

2、的PTU-46-17.5二自由度云臺(tái)調(diào)整視野。機(jī)器人上擴(kuò)展MIO-9290車(chē)載計(jì)算機(jī)，提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)算能力。軟件系統(tǒng)基于機(jī)器人操作系統(tǒng)(Robot Operating System，ROS)構(gòu)建，解決軟件模塊化設(shè)計(jì)問(wèn)題。根據(jù)系統(tǒng)特性，設(shè)計(jì)感知層、規(guī)劃層、執(zhí)行層的軟件層級(jí)，不同的層級(jí)分裝不同的模塊，使整個(gè)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚、低耦合。
　　雙目立體視覺(jué)是用兩個(gè)攝像頭模擬人眼的立體感覺(jué)，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)標(biāo)定后匹配左右兩個(gè)攝像機(jī)同時(shí)拍的相片即可恢

3、復(fù)附近場(chǎng)景的三維信息。利用三維信息，系統(tǒng)基于隨機(jī)抽樣一致性(Random Sample Consensus，RANSAC)算法識(shí)別道路，使移動(dòng)機(jī)器人沿路邊行駛時(shí)不影響其他行車(chē)車(chē)道內(nèi)的車(chē)輛;識(shí)別障礙物，使機(jī)器人能夠無(wú)碰撞行駛;基于改進(jìn)RANSAC算法識(shí)別車(chē)道線(xiàn)，使機(jī)器人規(guī)劃的路徑保持在同一車(chē)道內(nèi)，且保證實(shí)時(shí)性和魯棒性。
　　最后，移動(dòng)機(jī)器人立體視覺(jué)系統(tǒng)利用處理后的三維信息以及識(shí)別場(chǎng)景的結(jié)果，作局部路徑規(guī)劃。采用基于行為的算法，將機(jī)器