室内清扫机器人视觉导航关键技术研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cheng2008YING
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科学技术的飞速发展,室内清扫机器人的自动化和智能化程度也在不断的提高。导航技术作为清扫机器人的核心技术之一对系统的移动性、工作效率以及实用性都具有十分重要的作用。视觉导航以其引导柔性,信息量大等优点,已成为导航技术主要的发展方向。   本文首先介绍了室内清扫机器人常用的碰撞式导航方法,并对其优缺点进行分析。为了克服碰撞式导航方法存在的不足,设计了一种基于视觉方法的室内清扫机器人导航方案,并对其中的关键技术进行研究,主要包括三个方面:(1)提取机器人可以行走的地板区域;(2)机器人跟踪定位;(3)机器人路径规划。   为了解决清扫机器人在工作时的避障问题,本文采用摄像头与机器人相分离的图像采集方法来获取室内地面的全局图像,然后把地板区域分割出来作为允许机器人行走的区域,从而实现障碍物躲避。为了提高地板区域分割的准确性,本文利用人工参与的方法获取少量标记好的样本,提出了一种有监督的地板区域图像分割算法。在机器人工作时,需要实时的得到机器人的位置信息,对它进行跟踪定位,以便对其进行导航控制。为了提高机器人跟踪算法的性能,降低算法设计的复杂度,本文基于设置人工标记物的方法提出了一种适用于室内清扫机器人视觉导航的跟踪算法。为了使机器人能够有序的清扫整个地板区域,提出了遍历整个地板区域的路径规划算法。本文最后基于WiRobot机器人、PC机、无线路由器、摄像头所建立的实验平台对算法进行验证。通过实验验证了本文提出的算法能够完成清扫机器人所需要的导航任务。   本文对该导航方法中的关键问题进行了研究,对室内清扫机器人视觉导航技术的实用化具有重要的理论意义。
其他文献
流星突发通信(MBC)是一种利用流星电离余迹反射电波实现数据传输的通信方式,它以其通信距离远、截获概率低、抗干扰和抗毁性等优点在突发通信领域中得到广泛的关注,同时由于
合成孔径雷达成像已经成为雷达新的发展趋势,它具有全天候、全天时、远距离和高分辨成像等特点。自20世纪50年代发明以来,至今已获得飞跃式发展,以飞机为平台的机载SAR已被广
无线传感器网络是一种特殊的无线自组织网络,该网络是在监测区域内部署大量低成本的微型传感器节点,这些节点依靠协作的方式通过多跳将监测到的数据发给观察者。本文对大规模
红外与可见光的异源图像融合作为图像理解和计算机视觉领域的重要技术,可以综合红外图像较好的目标指示特性与可见光图像较清晰的场景信息,为观察提供了一个有效的方法。本文
学位
自组织网络以其独立组网、无中心、自组织等优点逐渐被应用于军事通信和个人通信等通信领域;但由于其多跳路由、动态拓扑以及无线信道固有的干扰、衰落等缺陷,导致自组织网络
突发通信是一种新型通信体制,其主要思想是尽可能地缩短通信信号在空间的暴露时间,它能有效提高通信系统抗截获和抗干扰能力。流星余迹通信作为突发通信的代表,具有突发通信
网络编码具有增加网络的传输容量,提高网络的吞吐量,增强网络的鲁棒性等优点。网络编码的基本原理是在网络节点上对接收到的多路数据进行线性或非线性的编码处理,然后再发送
在过去的几年中,已经完成了多个物种基因组的测序计划,对这些已经完整测序的基因组进行详细的注释变得越来越重要,而识别核心启动子是基因组注释中最具挑战性的工作之一。核