發(fā)布時(shí)間：2022-01-19 23:30

　　隨著科技的進(jìn)步,機(jī)器人技術(shù)的逐漸完善,智能機(jī)器人可以代替人工提供更多的智能服務(wù),如:變電站巡檢機(jī)器人的沿線巡檢,以及到達(dá)指定地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備異常檢測、抓拍圖片保存到本地服務(wù)器或回傳到后臺服務(wù)器;博物館導(dǎo)游機(jī)器人到達(dá)指定文物地點(diǎn)為游客講解文物的相關(guān)歷史文化等。那么,機(jī)器人如何到達(dá)指定位置實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控及語音服務(wù)是要解決的一大難題。機(jī)器人可以利用導(dǎo)航技術(shù)到達(dá)指定目標(biāo)點(diǎn),目前主流的機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)包括磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航、路標(biāo)導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航等。鑒于視覺導(dǎo)航的靈活性好、成本較低、易于實(shí)施等特點(diǎn),在地面鋪設(shè)導(dǎo)航線的基礎(chǔ)上,利用視覺實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航、自規(guī)劃路徑、自定位到達(dá)目標(biāo)點(diǎn),并在此位置進(jìn)行視頻監(jiān)控及語音服務(wù)。主要研究內(nèi)容如下:（1）自主導(dǎo)航。首先為機(jī)器人鋪設(shè)導(dǎo)航線,機(jī)器人利用視覺獲取導(dǎo)航線圖,并計(jì)算圖中導(dǎo)航線與其對應(yīng)虛擬定標(biāo)線之間的偏移角度、偏移距離;然后,通過PD（比例-微分）模糊控制規(guī)則調(diào)整機(jī)器人直行速度及旋轉(zhuǎn)角度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人沿導(dǎo)航線自主校正前行。（2）自主定位。在導(dǎo)航線的十字路口設(shè)計(jì)九宮格編碼圖案來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的節(jié)點(diǎn)定位;基于微信二維碼的識別原理,從九宮格編碼區(qū)域的四個(gè)頂角選取其中... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中值濾波常用的模板窗口類型圖

巡檢機(jī)器人的視覺導(dǎo)航及語音信息服務(wù)8圖 2.1 中值濾波常用的模板窗口類型圖2.2 PID 及模糊控制2.2.1 PID 控制PID(Proportion-Integral-Differential)指比例-積分-微分，PID 控制器是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，將誤差的比例、積分、微分通過線性組合計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的[42]。根據(jù)系統(tǒng)操作的需要，可以選擇不同的方式來實(shí)現(xiàn)，典型的諸如：P 控制、PD 控制、PI 控制等多種形式。（1）P 控制P 控制是指當(dāng)系統(tǒng)有偏差時(shí)，往偏差減小的方向?qū)崿F(xiàn)比例調(diào)節(jié)。如控制鍋爐保持 60°恒定溫度為例，當(dāng)溫度計(jì)顯示大于 60°時(shí)，表示鍋爐溫度過高，打開冷水開關(guān)往鍋爐里添加冷水，使得溫度降到要求的恒溫左右；當(dāng)溫度計(jì)顯示小于 60°時(shí)，應(yīng)該往鍋爐里添加煤炭以增大火候，使得溫度上升到所需恒溫附近。如果溫度計(jì)顯示的度數(shù)與恒溫度數(shù)相差較大，那么調(diào)節(jié)使得添加冷水的流速或者煤炭的頻率就大；如果兩者的度數(shù)相差較小，那么調(diào)節(jié)使得添加冷水的流速或者煤炭的頻率就小，即 P 控制調(diào)節(jié)的比例大小與系統(tǒng)的偏差有直接的關(guān)系

有高精度的視頻采集設(shè)備、高性能的工控機(jī)主機(jī)等硬件設(shè)施，有獨(dú)立的機(jī)作系統(tǒng)、良好的二次開發(fā)接口等軟件設(shè)計(jì)，滿足視覺導(dǎo)航系統(tǒng)開發(fā)的需求。 機(jī)器人系統(tǒng).1 機(jī)器人軟硬件機(jī)器人機(jī)身（如圖 3.1（a）所示）主要包括：頂板、用戶控制面板、車身及附件面聲吶環(huán)、電機(jī)、車輪、編碼器、電源、電池等[47]；內(nèi)置工控機(jī)主機(jī)部分包括 Intel 雙2.4G 的 CPU、800MHZ 內(nèi)存及其他如 FDD 接口、USB2.0 等多種標(biāo)準(zhǔn)接口；除此之還有串口網(wǎng)絡(luò)攝像頭（如圖 3.1（b）所示）、視頻采集卡等外援視頻采集設(shè)備，共合成的多功能先鋒機(jī)器人，如圖 3.1（c）所示。注：網(wǎng)絡(luò)攝像頭的 URL 路徑為 http://192.168.0.90/view/index.shtml

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于多顏色空間分割的溫室環(huán)境視覺導(dǎo)航路徑信息提取[J]. 王紅君,陳慧,岳有軍,趙輝.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(16)
[2]基于人工路標(biāo)的魯棒的室內(nèi)機(jī)器人定位方法[J]. 朱齊丹,劉鵬,蔡成濤.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(S1)
[3]基于Floyd算法的多重最短路問題的改進(jìn)算法[J]. 左秀峰,沈萬杰.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2017(05)
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[5]送餐服務(wù)機(jī)器人研究及設(shè)計(jì)[J]. 袁銀瑤,宋天麟.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(04)
[6]基于模糊控制的自動泊車軌跡研究及仿真[J]. 李社蕾,張瀟,周望月.  計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2017(02)
[7]一種導(dǎo)游服務(wù)型機(jī)器人設(shè)計(jì)[J]. 倪文彬,陸廣華,張毅.  機(jī)械制造與自動化. 2016(06)
[8]基于顏色空間分布的多攝像機(jī)行人匹配方法[J]. 李娜,王洪元,王佳.  計(jì)算機(jī)工程. 2016(12)
[9]基于顏色空間和模板匹配的交通標(biāo)志檢測方法[J]. 郝博聞,梁宇峰,李文強(qiáng),倪鈺婷,溫斯傲,劉展寧.  智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用. 2016(04)
[10]自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理結(jié)合PID控制的并聯(lián)機(jī)器人控制方法[J]. 梁娟,趙開新,陳偉.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(12)

博士論文
[1]自主移動機(jī)器人運(yùn)動控制與協(xié)調(diào)方法研究[D]. 繆志強(qiáng).湖南大學(xué) 2016
[2]拓?fù)鋱D的可靠性分析及其在移動社會網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[D]. 林麗美.福建師范大學(xué) 2016
[3]基于激光雷達(dá)的室內(nèi)AGV地圖創(chuàng)建與定位方法研究[D]. 滿增光.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)最短路徑的分層優(yōu)化算法研究[D]. 宋青.上海交通大學(xué) 2012
[5]基于視覺導(dǎo)航的智能車輛目標(biāo)檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張國權(quán).蘭州理工大學(xué) 2012
[6]RGB顏色空間及其應(yīng)用研究[D]. 黃國祥.中南大學(xué) 2002

碩士論文
[1]博物館講解機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳志威.南京郵電大學(xué) 2017
[2]基于人工路標(biāo)的室內(nèi)機(jī)器人導(dǎo)航方法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃露.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]變電站巡檢機(jī)器人磁導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王金釵.西南交通大學(xué) 2015
[4]扭曲二維碼的識別算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊絮.復(fù)旦大學(xué) 2013
[5]磁導(dǎo)航自動導(dǎo)向小車（AGV）關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 周馳東.南京航空航天大學(xué) 2012
[6]基于Pioneer 3-AT的變電站巡檢控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王可之.重慶大學(xué) 2011
[7]基于視覺的室內(nèi)機(jī)器人移動操作控制方法研究[D]. 紀(jì)雪松.中國民航大學(xué) 2011
[8]攝像頭徑向畸變自動校正系統(tǒng)[D]. 戴劍鋒.華南理工大學(xué) 2010
[9]基于WiFi技術(shù)的定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張利.北京郵電大學(xué) 2010
[10]基于RMI-IIOP的移動機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 牟龍芳.山東大學(xué) 2008



本文編號：3597773