基于视觉的移动机器人的过门的研究.pdf

基于视觉的移动机器人的过门研究���李新征易建强赵冬斌洪一平钟志光����������������.����,������,������,��,�����泄�蒲г鹤远��芯克�丛酉低秤胫悄芸蒲�笛槭冶本����摘要:在室内环境下,能够自主地找到门,并且安全地通过门是自主移动机器人必须具备的一项基本能力。本文提出了一种简单实用的基于视觉的导航方法,使机器人在只有视觉反馈信息的条件下能够较好地完成这类任务。文中通过物体识别的方法识别环境中的门,然后计算机器人与门之间的相对位姿关系,得到距离偏差和方向偏差反馈到机器人的运动控制回路,控制机器人的运动速度和偏转角度,实现机器人的自主移动导航,完成通过门的任务。实验证明了该方法的鲁棒性和有效性。关键字:机器人定位:物体识别;机器人导航;离线学****������,��������,���随着机器人技术的发展,室内自主移动机器人已经被广泛应用于办公室,医院和工厂等各种领域。在这些领域中,机器人在完成各种任务时经常需要进出房间,这就需要机器人能够在室内环境下,自主获取环境信息,识别环境中的门,然后进行路径规划和导航,完成穿过门的任务。传统的方法需要知道比较精确的环境地图和机器人的初始位置,并做路径规划,根据规划使机器人到达门的附近时,运用超声传感器或红外传感器使机器人比较安全的穿过门。文献��欣�贸��ǜ衅骼赐瓿纱┕�诺娜挝瘢��钦庵址椒ㄐ枰V5澜隙嗟南妊橹�识如环境的精确地图等,而且由于非视觉传感器所包含的信息量相对较少,利用这些信息很难识别门。近年来,视觉传感器因其所包含的丰富的环境信息而受到了越来越多的重视,运用视觉传感器使解决上述问题的有效途径。在基于视觉传感器导航方面已经有了一些研究工作,文献��欣�檬泳醮ǜ衅骰竦没�器人相对与门的状态,然后采�簘�艘恢衷銮垦�暗姆椒ɡ吹玫秸庵肿刺�突�魅嗽硕�刂浦�间的关系来实现机器人的导航,完成机器人到达门附近的任务。这种方法由于利用的是学****得到的经验信思,所以精度不高,只能完成到达门附近这样的粗略的导航任务,而不能完成�����.������:�����,�����·��:�����.�.�������������,��������:���������猙��������.������������瑀��
瓿傻己饺挝竦牧鞒�的方向偏差�灰籶����硎旧阆裢返乃��偏转角�臀恢闷ú顇,�,反馈到机器人的运���魅擞朊畔喽晕蛔斯叵档募扑���定位算法简介穿过门这一类比较精确的导航任务。文献��欣�霉�虮浠坏姆椒ɡ词侗鸹肪持械拿牛��后采用基于模型的方法来估算门和机器人的相对位姿,这种方法计算复杂度比较高,很难满足实时性的要求,而且估算出来的精度不高。文献�】与文献��兄苯永�梦锾逶谕枷褡��下的位置来得到机器人的位置偏差和运动方向偏差,利用此偏差来控制机器人前轮的转速和转动方向,实现机器人的导航。这种方法必须要知道摄像头的外部参数和机器人本体的初始姿态,如果机器人在运动过程中存在漂移和滑动,就有可能导致导航的失败。针对上面方法存在的问题,本文提出了一种简单而又实用的方法来实现机器人的视觉导航,完成穿过门的任务。针对直接利用哈夫变化时间复杂度比较高的情况,本文采用了颜色模型找到门的区域,然后利用最小二乘的方法来提取门框直线,得到特征点坐标。针对利用学****方法和基于模型的方法