本文關(guān)鍵詞：基于雙目視覺(jué)的室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,服務(wù)機(jī)器人的研究與開(kāi)發(fā)受到了廣泛關(guān)注。而導(dǎo)航技術(shù)作為服務(wù)機(jī)器人所涉及的一項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù),是實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人智能化與自主化的關(guān)鍵�？梢哉f(shuō)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展在很大程度上推動(dòng)著服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展。因此,研究服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)對(duì)未來(lái)服務(wù)機(jī)器人的研究與開(kāi)發(fā)有很大幫助。本文首先針對(duì)服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)近幾年的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究,通過(guò)對(duì)各導(dǎo)航方式進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),視覺(jué)導(dǎo)航具有智能化水平高以及信息量豐富等特點(diǎn),是未來(lái)服務(wù)機(jī)器人的一個(gè)研究趨勢(shì),而雙目視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)具有類人眼結(jié)構(gòu),是視覺(jué)導(dǎo)航的一個(gè)研究方向。研究了雙目視覺(jué)導(dǎo)航的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題——雙目視覺(jué)目標(biāo)定位以及路徑規(guī)劃。在雙目視覺(jué)目標(biāo)定位算法中,介紹了攝像機(jī)標(biāo)定的原理及張正友標(biāo)定法的基本原理以及標(biāo)定步驟,描述了目標(biāo)識(shí)別算法,采用幾何不變矩與歐氏距離相結(jié)合的目標(biāo)識(shí)別算法對(duì)圖像中各區(qū)域進(jìn)行形狀匹配;提出了基于加權(quán)平均的特征匹配算法,對(duì)三種類型的區(qū)域特征進(jìn)行反正切歸一化,并與左圖像目標(biāo)區(qū)域歸一化之后的特征進(jìn)行相減取絕對(duì)值再進(jìn)行加權(quán)得到區(qū)域匹配結(jié)果,克服了特征信息量過(guò)小引起的誤匹配問(wèn)題;介紹了基于最小二乘法的三維信息恢復(fù)方法。在路徑規(guī)劃算法中,研究了現(xiàn)有的路徑規(guī)劃算法,分析了基于人工勢(shì)場(chǎng)法的路徑規(guī)劃算法。針對(duì)傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法在路徑規(guī)劃算法中的不足,分別通過(guò)添加調(diào)節(jié)因子解決了目標(biāo)不可達(dá)問(wèn)題,采用遍歷算法解決了局部極小值問(wèn)題,引入障礙物方位角克服了傳統(tǒng)方法與實(shí)際情況不符的現(xiàn)象。為了驗(yàn)證本文提出方法的正確性,在高精度移動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行了雙目視覺(jué)定位精度驗(yàn)證試驗(yàn),并在AGV移動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的雙目視覺(jué)定位試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,采用本文改進(jìn)的算法,雙目視覺(jué)定位精度可以達(dá)到1mm,姿態(tài)測(cè)量精度達(dá)到0.9°。AGV平臺(tái)試驗(yàn)表明在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中本文設(shè)計(jì)的雙目視覺(jué)定位系統(tǒng)可以可靠工作。
【關(guān)鍵詞】：服務(wù)機(jī)器人 導(dǎo)航 雙目視覺(jué) 定位 路徑規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：西安航天精密機(jī)電研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 國(guó)內(nèi)外服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2 服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 磁導(dǎo)航11-12
• 1.2.2 慣性導(dǎo)航12
• 1.2.3 傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)航12-13
• 1.2.4 衛(wèi)星導(dǎo)航13
• 1.2.5 視覺(jué)導(dǎo)航13-14
• 1.3 服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)的研究趨勢(shì)14-15
• 1.4 雙目視覺(jué)導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)15-17
• 1.5 課題的研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 雙目視覺(jué)目標(biāo)定位算法19-37
• 2.1 攝像機(jī)標(biāo)定20-26
• 2.1.1 攝像機(jī)標(biāo)定原理20-23
• 2.1.2 單目攝像機(jī)標(biāo)定方法23-26
• 2.1.3 雙目視覺(jué)攝像機(jī)的標(biāo)定方法26
• 2.2 目標(biāo)識(shí)別26-29
• 2.2.1 幾何不變矩27-28
• 2.2.2 目標(biāo)識(shí)別過(guò)程28-29
• 2.3 立體匹配29-33
• 2.3.1 約束與相似性判據(jù)29-30
• 2.3.2 匹配算法30-32
• 2.3.3 基于加權(quán)平均的特征匹配算法32-33
• 2.4 三維信息恢復(fù)33-34
• 2.5 雙目視覺(jué)目標(biāo)定位系統(tǒng)建立34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-37
• 第3章 路徑規(guī)劃37-57
• 3.1 傳統(tǒng)的人工勢(shì)場(chǎng)法37-39
• 3.2 對(duì)目標(biāo)不可達(dá)問(wèn)題的改進(jìn)39-43
• 3.2.1 傳統(tǒng)改進(jìn)方法39-40
• 3.2.2 本文改進(jìn)方法40-42
• 3.2.3 仿真分析42-43
• 3.3 解決局部最小值問(wèn)題43-48
• 3.3.1 傳統(tǒng)改進(jìn)方法44-46
• 3.3.2 本文改進(jìn)方法46-48
• 3.4 基于障礙物方位角的人工勢(shì)場(chǎng)法48-55
• 3.4.1 基于航向角的方法改進(jìn)48-50
• 3.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)50-54
• 3.4.3 步數(shù)對(duì)比54-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第4章 實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析57-79
• 4.1 雙目視覺(jué)相關(guān)算法實(shí)驗(yàn)58-65
• 4.1.1 攝像機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)58-62
• 4.1.2 目標(biāo)識(shí)別實(shí)驗(yàn)62-63
• 4.1.3 立體匹配實(shí)驗(yàn)63-65
• 4.1.4 三維信息恢復(fù)實(shí)驗(yàn)65
• 4.2 雙目視覺(jué)精度實(shí)驗(yàn)65-74
• 4.2.1 雙目視覺(jué)定位精度實(shí)驗(yàn)66-73
• 4.2.2 雙目視覺(jué)測(cè)角精度實(shí)驗(yàn)73-74
• 4.3 AGV移動(dòng)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)74-77
• 4.4 本章小結(jié)77-79
• 結(jié)論與展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87-89
• 致謝89-91

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李海軍;;基于雙目視覺(jué)的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)應(yīng)用[J];火力與指揮控制;2010年01期

2 胡天翔;鄭加強(qiáng);周宏平;;基于雙目視覺(jué)的樹(shù)木圖像測(cè)距方法[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2010年11期

3 李夢(mèng)和;林川;潘盛輝;;基于雙目視覺(jué)的礦井機(jī)車定位方法[J];煤礦機(jī)械;2012年04期

4 祝世平,強(qiáng)錫富;基于坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的雙目視覺(jué)測(cè)距誤差分析[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2000年02期

5 汪倩倩;申忠宇;張亮;;基于雙目視覺(jué)模型的彩色目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測(cè)與定位[J];南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2008年01期

6 潘浩;趙宇明;;基于雙目視覺(jué)的客流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2009年33期

7 單寶華;申宇;;基于雙目視覺(jué)的拉索模型自由振動(dòng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)[J];土木工程學(xué)報(bào);2012年11期

8 紀(jì)超;王慶;;基于雙目視覺(jué)的自主空中加油算法研究與仿真[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2013年06期

9 岳亮;;一種基于雙目視覺(jué)的安全車距測(cè)量方法[J];電視技術(shù);2013年15期

10 許明杰,王洪榮;雙目視覺(jué)中恢復(fù)模型點(diǎn)的方法──公垂線法[J];指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);1997年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 孟環(huán)標(biāo);楊興強(qiáng);李雪梅;;基于雙目視覺(jué)的測(cè)量系統(tǒng)誤差分析[A];第五屆全國(guó)幾何設(shè)計(jì)與計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

2 朱宗磊;殷福亮;;基于雙目視覺(jué)的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng)[A];2010年通信理論與信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

3 王榮本;張明恒;毛曉燕;;雙目視覺(jué)技術(shù)在環(huán)境探測(cè)中的應(yīng)用[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第二屆學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

4 張靜;李琳;劉曉平;;基于雙目視覺(jué)的虛擬手的實(shí)現(xiàn)[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第17屆計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2006年

5 吳濤;劉欣;;基于單雙目視覺(jué)信息融合的障礙檢測(cè)方法[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第二屆學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

6 孫明;;基于雙目視覺(jué)的移動(dòng)機(jī)器人避障研究[A];中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

7 杜英魁;韓建達(dá);唐延?xùn)|;;基于雙目重建不確定性的動(dòng)態(tài)特征濾除[A];第七屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

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1 陳學(xué)惠;基于移動(dòng)機(jī)器人雙目視覺(jué)的井下三維場(chǎng)景重建方法研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2012年

2 陳希章;基于雙目視覺(jué)的弧焊機(jī)器人焊縫三維信息獲取研究[D];上海交通大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 代鳳輝;基于雙目視覺(jué)的服務(wù)機(jī)器人人體目標(biāo)跟蹤方法研究[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2015年

2 皮素梅;基于Bumblebee XB3的同時(shí)定位與地圖構(gòu)建算法研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年

3 楊娜;基于雙目視覺(jué)的室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究[D];西安航天精密機(jī)電研究所;2016年

4 王文強(qiáng);基于FPGA的雙目視覺(jué)系統(tǒng)研究[D];清華大學(xué);2015年

5 陸文娟;小視場(chǎng)雙目視覺(jué)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年

6 房東東;雙目視覺(jué)導(dǎo)盲系統(tǒng)探索與研究[D];中北大學(xué);2013年

7 曹之樂(lè);基于雙目視覺(jué)的焦點(diǎn)定位方法研究與應(yīng)用[D];重慶理工大學(xué);2015年

8 謝冬;基于雙目視覺(jué)的智能跟蹤行李車系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2012年

9 祁圣君;基于雙目視覺(jué)的小行星軟著陸導(dǎo)航方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

10 祝琨;基于雙目視覺(jué)信息的運(yùn)動(dòng)物體實(shí)時(shí)跟蹤與測(cè)距[D];北京交通大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：基于雙目視覺(jué)的室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：274011