本文關(guān)鍵詞：基于機器視覺的移動機器人路徑識別技術(shù)研究

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【摘要】：隨著勞動力成本的提升,傳統(tǒng)的僅靠人工揀選的取貨方式正在逐步被淘汰,而當(dāng)今AGV取貨方式多采用固定的磁釘或磁帶進行定點取貨,取貨路線的選擇較單一,應(yīng)變能力較弱,不能保證貨物取送過程中對路徑的實時識別與跟蹤,從而大大增加了訂單的出庫時間。近年來隨著機器視覺技術(shù)的不斷成熟,利用視覺技術(shù)對取貨路線進行識別跟蹤成為一個研究熱點。針對現(xiàn)階段取貨方式中出現(xiàn)的問題設(shè)計研究了一種基于視覺的機器人路徑識別控制系統(tǒng)。首先通過對機器人定位技術(shù)基礎(chǔ)理論分析,提出了一種“二維碼+機器視覺”的組合定位技術(shù)。該方法是通過對建立的電商倉庫模型進行柵格建模來獲取倉庫道路位置點的環(huán)境坐標,利用二進制編碼的方式對該位置點的坐標進行編碼將其制作成二維碼張貼在該位置,利用視覺技術(shù)對該位置點的路標二維碼進行識別并將識別結(jié)果直接反饋給控制系統(tǒng),經(jīng)控制系統(tǒng)處理后實現(xiàn)對機器人的精確定位。該方法提高了機器人的識別能力,縮短了定位所需的時間,提升了系統(tǒng)的工作效率。其次,根據(jù)系統(tǒng)建立的結(jié)構(gòu)化靜態(tài)環(huán)境倉庫模型,通過比較分析了多種路徑規(guī)劃算法,選用了一種以遺傳算法為核心對初始靜態(tài)倉庫進行全局路徑規(guī)劃,采用改進的引入路徑權(quán)重的A*算法進行局部優(yōu)化的一種組合規(guī)劃算法。該方法成功解決了盲目搜索路徑的問題,縮短了路徑搜索所需時間同時該方法滿足機器人工作的實時性要求。最后利用視覺技術(shù)對帶有紅色標識線的倉庫道路進行圖像采集、處理,運用最小二乘法對紅色標識線的中心進行直線擬合,根據(jù)擬合的直線與機器人位姿的關(guān)系建立機器人的路徑跟蹤模型,通過利用模糊控制的方法對移動機器人進行實時控制使其能夠沿著既定的路線行駛,完成對既定路線的跟蹤。在實驗設(shè)計和研究的過程中,通過對系統(tǒng)進行場地測試成功的實現(xiàn)了對機器人的準確定位和對既定路線的準確跟蹤,能夠高效準確的到達目標點,證明了該系統(tǒng)在對倉庫中路徑的識別具有一定的實用性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;TP242
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本文編號：1202687