近年來(lái),對(duì)無(wú)人車駕駛、圖像識(shí)別、跟蹤智能系統(tǒng)等機(jī)器人視覺(jué)軌跡跟蹤的需求越來(lái)越高,引起了諸多人的關(guān)注。基于視覺(jué)的機(jī)器人軌跡跟蹤系統(tǒng)具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性、自主性等特點(diǎn)。因此,對(duì)基于視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)軌跡跟蹤問(wèn)題進(jìn)行研究具有理論和實(shí)際的意義。本文設(shè)計(jì)了倒立擺機(jī)器人視覺(jué)軌跡跟蹤系統(tǒng),通過(guò)將視覺(jué)控制與軌跡跟蹤控制相結(jié)合來(lái)引導(dǎo)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至期望軌跡。首先,針對(duì)分類器因分類不準(zhǔn)確而造成跟蹤漂移的情況介紹了多實(shí)例目標(biāo)跟蹤方法。將多個(gè)訓(xùn)練樣本放在一個(gè)訓(xùn)練包中,通過(guò)對(duì)訓(xùn)練包進(jìn)行標(biāo)簽的方式獲得訓(xùn)練分類器,實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試包分類預(yù)測(cè)的目的。其次,為了實(shí)現(xiàn)跟蹤機(jī)器人導(dǎo)航制導(dǎo)目的,提出了視線跟蹤的方法。通過(guò)獲取航向和距離信息來(lái)設(shè)計(jì)雙閉環(huán)PID控制器,以提取跟蹤機(jī)器人的期望軌跡。利用軌跡線性化方法設(shè)計(jì)軌跡跟蹤控制器,得到開(kāi)環(huán)的逆系統(tǒng),并根據(jù)所需輸出得到所需輸入。而在閉環(huán)系統(tǒng)中對(duì)誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后根據(jù)開(kāi)環(huán)的期望輸入和閉環(huán)誤差輸入求得系統(tǒng)最終的輸入。最后綜合以上兩部分設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了視覺(jué)軌跡跟蹤系統(tǒng),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:應(yīng)用多實(shí)例目標(biāo)跟蹤的方法,即使目標(biāo)存在遮擋的情況,跟蹤器始終能在較短的時(shí)間內(nèi)找到跟蹤目標(biāo),表明該方法... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?２?Ｂｅａｇｌｅｂｏｎｅ?Ｂｌａｃｋ倒立擺機(jī)器人??Ｆｉｇ．２．２?Ｂｅａｇｌｅｂｏｎｅ?Ｂｌａｃｋ?ｉｎｖｅｒｔｅｄ?ｐｅｎｄｕｌｕｍ?ｒｏｂｏｔ??－８?－??

?輪式倒立擺機(jī)器人視覺(jué)軌跡跟蹤系統(tǒng)研究???２．?３．?２機(jī)商人運(yùn)動(dòng)彳ｆｄ制系統(tǒng)??機(jī)器人軌跡跟蹤系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，包括車身傾角、車輪速度、車輪角速度??等信息。??機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)基于Ｂｅａｇｌｅｂｏｎｅ?Ｂｌａｃｋ開(kāi)發(fā)板，該開(kāi)發(fā)板使用ＡＭ３３５８處理??器。如圖２．?４所示，處理器集成了高達(dá)１ＧＨｚ的ＡＲＭ?Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８內(nèi)核，３２ＫＢ指令緩存??和３２ＫＢ數(shù)據(jù)緩存，配備４ＧＢ?ｅＭＭＣ閃存和５１２ＭＢ?ＤＤＲ３?ＳＤＲＡＭ內(nèi)存，在圖像處理、??外設(shè)等方面進(jìn)行了增強(qiáng)，并且提供了非常豐富的外設(shè)接口。Ｂｅａｇｌｅｂｏｎｅ?Ｂｌａｃｋ開(kāi)發(fā)板的??應(yīng)用場(chǎng)景特別廣泛，在打印機(jī)、智能家居、醫(yī)療器械、工業(yè)自動(dòng)化、游戲設(shè)備等方面都??有涉獵。??１?［〒；１?丨；｜?十叫）Ｉ?ＪＴＡＯｔＰａ，?｜??上，釀??＼ｈ＾＼?丨??圖２．４?Ｂｅａｇｌｅｂｏｎｅ?Ｂｌａｃｋ核心開(kāi)發(fā)板??Ｆｉｇ．２．４?Ｂｅａｇｌｅｂｏｎｅ?Ｂｌａｃｋ?ｃｏｒｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｂｏａｒｄ??（１）姿態(tài)信息的獲取??在兩個(gè)車輪運(yùn)動(dòng)期間，車身在車輪滾動(dòng)的方向上傾斜，使車輪在該方向上產(chǎn)生加速??度，消除這個(gè)方向上的傾斜趨勢(shì)就能保持直立平衡。通過(guò)陀螺儀傳感器測(cè)量車身的傾斜??角和角速度，通過(guò)控制車輪的加速度以消除傾角�？刂品桨溉鐖D２．５所示。??＾?卜軌跡跟蹤控制器｜?＞倒立擺機(jī)器人；??－１－１－?ＭＰＵ６０５０傳感器?＜一??圖２．５傾角控制框圖??Ｆｉｇ．２．５?Ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??－１０?－??

?輪式倒立擺機(jī)器人視覺(jué)軌跡跟蹤系統(tǒng)研宄???ｍ?ｐｉ??（ａ）第９幀?（ｂ）第８０幀??Ｈ?醒??（ｃ）第１３１幀?（ｄ）第２１８幀??圖４２?ＭＩＬ實(shí)驗(yàn)結(jié)果??Ｆｉｇ．?４．２?ＭＩＬ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｒｅｓｕｌｔｓ??在實(shí)驗(yàn)中，輕輕移動(dòng)目標(biāo)，并選擇第９癥第８０癥第１３１楨和第２１８幀的圖像??序列進(jìn)行比較。可以看出，在目標(biāo)從左到右移動(dòng)過(guò)程中，跟蹤器始終能找到跟蹤目標(biāo)，??并未出現(xiàn)漂移的情況。??在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，考慮了光照、遮擋、距離等外在因素，適當(dāng)增加了目標(biāo)的移??動(dòng)速度。設(shè)置搜索半徑ｓ＝３５，正樣本的采樣半徑《＝７，以及負(fù)樣本的采樣半徑／?＝?２０，??卜５５，?７７?＝?〇－９５。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：??－５０?－??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3405305