视觉引导下的移动机器人自主充电技术研究
发布时间：2021-01-26 13:19
近年来,随着人工智能研究的逐渐深入,人类已经迈入了智能化时代。但是机器人供电问题却始终困扰着我们。那么,如何解决机器人的自主寻找识别普通室内墙壁电源插座进行自主充电,成为当下研究的重点。因此,利用视觉指引的机器人自主充电就具有重要的现实意义。首先阐述了移动机器人充电识别插座的方法和轮廓模板匹配理论。对充电插座模板及待识别插座进行图像形态学处理并提取其特征。同时在vc2013环境下实现了模板与目标插座的图像匹配,验证了该方法的可行性。再次阐述了视觉摄像机系统标定的理论知识,并利用张正有标定法对视觉摄像机做了标定,并给出视觉摄像机系统的标定结果,由此测得移动机器人在不同位置下距离插座的距离及角度信息。在完成视觉识别、测得距离角度信息之后,移动机器人需要极其精确的运动到充电插座前,因此我们建立了移动机器人运动控制方案,阐述了非完整约束下移动机器人的概念,建立非完整约束下移动机器人的运动学模型,利用Backstepping思想设计了姿态控制器。并在matlab环境下仿真验证了所设计的控制器的鲁棒性及收敛性。在实际测试中发现模板匹配识别形式单一且效率较低,经常出现无法识别的情况,因此我们把S-S...
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通过感知电磁场获得插孔位置的MARVIN机器人
图 1-2 Pioneer3-AT 机器人Fig.1-2 Pioneer3-AT robot诸多弊端进行了深入的研究，从姿态器人自主充电的实用性能。控制的研究现状人获取外部信息的重要手段[9]。因此其实与人的眼睛相比，机器视觉无论[13]。同时，视觉系统和伺服机构配合是，随着近年来智能机器人的发展，的摄像机模型都为针孔模型，其实摄的内外参数标定还是很复杂。而无标[10]
服控制的研究现状机器人获取外部信息的重要手段[9]。因此，睛，其实与人的眼睛相比，机器视觉无论是程度[13]。同时，视觉系统和伺服机构配合，见的是，随着近年来智能机器人的发展，机系统的摄像机模型都为针孔模型，其实摄像像机的内外参数标定还是很复杂。而无标定摄像机的烦恼[10]。无标定视觉伺服系统则可统，它是摄像机参数通过特定的场景进行自标像型视觉伺服，即摄像机参数不先进行预估像雅可比矩阵，进而控制机器人运动，而且
【参考文献】：
期刊论文
[1]移动机器人轨迹跟踪控制研究及其MATLAB仿真[J]. 冯德军,韦鉴峰. 中国高新技术企业. 2017(08)
[2]基于SIFT特征的特定目标识别管控算法[J]. 武俊,郭捷,邱卫东,徐鹏,郭曼,张菡. 信息安全与通信保密. 2015(02)
[3]一种结合区域选择和SIFT算法的遥感图像配准方法[J]. 樊东昊,朱建军,郭南男,周璀,周靖鸿. 工程勘察. 2015(02)
[4]移动机器人目标识别算法[J]. 师艳伟,杨晶东. 光学技术. 2015(01)
[5]一种基于无人机航拍图片特征点匹配的改进方案[J]. 刘商隐. 科技风. 2015(01)
[6]利用改进的SIFT算法检测桥梁拉索表面缺陷[J]. 李新科,高潮,郭永彩,邵延华,贺付亮. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(01)
[7]机器人竞争格局中的中国策略[J]. 左世全. 装备制造. 2014(05)
[8]轮式移动机器人自主充电电源自动对接装置研究与设计[J]. 刘卓明,柳斐,郑倩倩,徐平,马承志,杨玺,郭素梅,王少荣. 机电工程技术. 2014(04)
[9]ExoMars 2016火星探测计划进入、减速、着陆的验证任务分析[J]. 贾贺,荣伟. 航天器工程. 2013(04)
[10]基于立体视觉的一般物体识别方法[J]. 李新德,张晓,朱博. 东南大学学报(自然科学版). 2013(04)
硕士论文
[1]室内移动机器人路径规划及轨迹跟踪控制研究[D]. 任昶.哈尔滨工业大学 2017
[2]室外移动机器人的定位与运动控制研究[D]. 胡胜豪.哈尔滨工业大学 2016
[3]室内自主移动机器人沿墙导航研究[D]. 袁宇龙.重庆大学 2014
[4]机器人单目视觉自主返回充电关键技术研究[D]. 陈露.重庆大学 2013
[5]地面移动机器人的视觉信息系统设计与实现[D]. 江政儒.南京理工大学 2013
[6]轮腿移动机器人平台运动学和动力学分析[D]. 冯晓阳.河北工业大学 2013
[7]基于视觉导航及定位的地面移动机器人对接技术研究[D]. 朱安文.南京理工大学 2013
[8]一种智能移动机器人通用控制系统研究与实现[D]. 吴晨晨.南京航空航天大学 2012
本文编号：3001184
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通过感知电磁场获得插孔位置的MARVIN机器人
图 1-2 Pioneer3-AT 机器人Fig.1-2 Pioneer3-AT robot诸多弊端进行了深入的研究，从姿态器人自主充电的实用性能。控制的研究现状人获取外部信息的重要手段[9]。因此其实与人的眼睛相比，机器视觉无论[13]。同时，视觉系统和伺服机构配合是，随着近年来智能机器人的发展，的摄像机模型都为针孔模型，其实摄的内外参数标定还是很复杂。而无标[10]
服控制的研究现状机器人获取外部信息的重要手段[9]。因此，睛，其实与人的眼睛相比，机器视觉无论是程度[13]。同时，视觉系统和伺服机构配合，见的是，随着近年来智能机器人的发展，机系统的摄像机模型都为针孔模型，其实摄像像机的内外参数标定还是很复杂。而无标定摄像机的烦恼[10]。无标定视觉伺服系统则可统，它是摄像机参数通过特定的场景进行自标像型视觉伺服，即摄像机参数不先进行预估像雅可比矩阵，进而控制机器人运动，而且
【参考文献】：
期刊论文
[1]移动机器人轨迹跟踪控制研究及其MATLAB仿真[J]. 冯德军,韦鉴峰. 中国高新技术企业. 2017(08)
[2]基于SIFT特征的特定目标识别管控算法[J]. 武俊,郭捷,邱卫东,徐鹏,郭曼,张菡. 信息安全与通信保密. 2015(02)
[3]一种结合区域选择和SIFT算法的遥感图像配准方法[J]. 樊东昊,朱建军,郭南男,周璀,周靖鸿. 工程勘察. 2015(02)
[4]移动机器人目标识别算法[J]. 师艳伟,杨晶东. 光学技术. 2015(01)
[5]一种基于无人机航拍图片特征点匹配的改进方案[J]. 刘商隐. 科技风. 2015(01)
[6]利用改进的SIFT算法检测桥梁拉索表面缺陷[J]. 李新科,高潮,郭永彩,邵延华,贺付亮. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(01)
[7]机器人竞争格局中的中国策略[J]. 左世全. 装备制造. 2014(05)
[8]轮式移动机器人自主充电电源自动对接装置研究与设计[J]. 刘卓明,柳斐,郑倩倩,徐平,马承志,杨玺,郭素梅,王少荣. 机电工程技术. 2014(04)
[9]ExoMars 2016火星探测计划进入、减速、着陆的验证任务分析[J]. 贾贺,荣伟. 航天器工程. 2013(04)
[10]基于立体视觉的一般物体识别方法[J]. 李新德,张晓,朱博. 东南大学学报(自然科学版). 2013(04)
硕士论文
[1]室内移动机器人路径规划及轨迹跟踪控制研究[D]. 任昶.哈尔滨工业大学 2017
[2]室外移动机器人的定位与运动控制研究[D]. 胡胜豪.哈尔滨工业大学 2016
[3]室内自主移动机器人沿墙导航研究[D]. 袁宇龙.重庆大学 2014
[4]机器人单目视觉自主返回充电关键技术研究[D]. 陈露.重庆大学 2013
[5]地面移动机器人的视觉信息系统设计与实现[D]. 江政儒.南京理工大学 2013
[6]轮腿移动机器人平台运动学和动力学分析[D]. 冯晓阳.河北工业大学 2013
[7]基于视觉导航及定位的地面移动机器人对接技术研究[D]. 朱安文.南京理工大学 2013
[8]一种智能移动机器人通用控制系统研究与实现[D]. 吴晨晨.南京航空航天大学 2012
本文编号：3001184
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