【摘要】：多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)是研究機(jī)器人技術(shù)的重要課題,是研究群智能體技術(shù)的理想平臺(tái),被廣泛用于研究多智能體群集行為、多機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)、多機(jī)器人協(xié)調(diào)協(xié)作等領(lǐng)域相關(guān)課題。此外,計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步推動(dòng)了智能機(jī)器人的智能化發(fā)展,使機(jī)器人具備了人的視覺功能。為了進(jìn)一步研究多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng),結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺技術(shù),針對(duì)多移動(dòng)機(jī)器人在全局分布視覺下的定位及協(xié)調(diào)協(xié)作問題展開了相關(guān)的研究。首先,機(jī)器人的視覺分割定位是研究多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的前提。在實(shí)驗(yàn)室已有的小型移動(dòng)機(jī)器人基礎(chǔ)上,給出了移動(dòng)機(jī)器人的色標(biāo)板標(biāo)定方案,分析并選擇了YUV顏色模型作為色標(biāo)的閾值分割空間;并針對(duì)外部光照變化對(duì)移動(dòng)機(jī)器人色標(biāo)分割產(chǎn)生影響的問題,通過對(duì)機(jī)器人色標(biāo)圖像進(jìn)行局部直方圖均衡化的預(yù)處理方法,降低光照變化帶來的亮度變化干擾,根據(jù)圓形色標(biāo)在圖像中像素色階值的分布,通過聚類分析得到了不同機(jī)器人色標(biāo)的最佳分割閾值,在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了全局視覺下的移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟蹤控制實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該視覺分割定位方法的有效性和實(shí)時(shí)性。然后針對(duì)分布視覺采集圖像的桶形畸變會(huì)降低移動(dòng)機(jī)器人視覺定位精度的問題,研究了接種二次多項(xiàng)式疫苗下的免疫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)畸變圖像的標(biāo)定方法,通過對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接種具有先驗(yàn)知識(shí)的免疫疫苗,并融合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的誤差反向傳播與免疫理論的全局搜索進(jìn)化優(yōu)勢(shì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行迭代優(yōu)化,獲得了高數(shù)量級(jí)的標(biāo)定精度。避免了對(duì)攝像頭內(nèi)外參數(shù)復(fù)雜且難以保證精度的標(biāo)定過程,得到的標(biāo)定結(jié)果更精確,標(biāo)定過程更簡便。最后,基于該全局分布視覺下的多機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái),研究了基于人工免疫理論的多機(jī)器人協(xié)作圍捕問題,將人工免疫理論運(yùn)用到追捕機(jī)器人的追捕運(yùn)動(dòng)控制中,細(xì)化了抗體種群個(gè)體的種類,引入力學(xué)勢(shì)場(chǎng)法對(duì)種群個(gè)體的Farmer動(dòng)力學(xué)進(jìn)化模型進(jìn)行優(yōu)化選擇,在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了多機(jī)器人圍捕實(shí)驗(yàn)。本課題的研究是對(duì)機(jī)器人視覺定位和多機(jī)器人協(xié)同合作的探索與實(shí)踐,具有一定的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2573042