基于视觉移动机器人控制.pdf

中文摘要基于视觉的移动机器人控制是移动机器人研究领域的热点。本论文通过自行设计移动机器人实验平台,对基于视觉的移动机器人控制问题进行了相关的研究。通过建立视觉成像模型,完成对图像采集和图像处理模块的分析;对建立的移动机器人的运动学模型,采用PID控制完成对移动机器人的控制;同时,完成以移动机器人为中心的相关实验设备的设计,如:丝杠导轨控制器的设计和遥控控制器的设计。本论文主要的工作如下: 首先,本论文讨论了基于视觉的移动机器人控制的研究现状,包括室内移动机器人控制和室外移动机器人控制;分析了该领域目前研究的重点和发展趋势。其次,自主设计了基于视觉的移动机器人系统,包括移动机器人机械结构的设计、电气结构的设计和外围实验设备的设计。移动机器人系统的设计以兼容性好、可扩展性强为原则,这样可以提高移动机器人系统在不同环境中的适应性和生存能力。本文采用的模块化设计,可搭载不同模块进行实验和开发,对图像识别技术、数据融合技术、实时控制技术起到了较好的融合作用,并且各个模块采用通用硬件和接口技术,便于升级和维护。最后,移动机器人以差动驱动轮为模型进行建模,设计控制算法并进行了仿真分析,还分析了移动机器人的运行方式和存在的不足,为今后本课题的研究工作奠定了基础。关键词:移动机器人;体系结构;视觉;控制分类号:TP242 ABSTRACT Vision-based control ofmobile robot is ahot topic in thefieldofmobile robot paper focuses onthe research on thecontrolofvision-basedmobile robot through self-designed mobile robot experimental theestablishment of visual imaging model,this Paper analyzes theimage acquisition and image processing establishes thekinematic model ofthemobile robot,using the PID control tothemobile thesame time,pletes thedesign ofthe related experimental equipment,such ofthe screw railcontrollerand thedesign oftheremote controller. The main work ofthispaper isas follows: First,thispaper discusses thecurrent research situation ofthevision-based control ofmobile robot,including indoor mobile robot controland outdoor mobile robot contr01. Italsoanalyzes the researchfocus anddevelopment trends. Second,thispaper designs thesystem ofvision-based mobile robot,including the design ofthemechanical s打uctllre, electrical structure and external experiment equipment ofthemobile ofmobile robotsystem follows the principles patibility and itCanimprove theadaptability and viability ofthemobile robot system indifferent thispaper it USeS modular design,Can beequipped with differentmodules forexperimentation and hasplayed agood role intheintegration oftheimage recognition technology,data fusion technology and real-time co