隨著科技的進(jìn)步,服務(wù)型機(jī)器人作為機(jī)器人技術(shù)集成的代表,其發(fā)展正在走向智能化和自主化。跟隨型機(jī)器人作為服務(wù)型機(jī)器人的一種,能夠在與目標(biāo)沒有物理接觸的情況下自主完成連續(xù)的跟隨動(dòng)作,并與目標(biāo)保持一定的距離,其在特殊人群（殘障、老年人）輔助、物流搬運(yùn)、軍事運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域有著重要應(yīng)用�；谝曈X的跟隨機(jī)器人可以適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境,且識(shí)別準(zhǔn)確度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他檢測(cè)方式,所以基于視覺引導(dǎo)的跟隨型機(jī)器人是今后的發(fā)展趨勢(shì)。但是,如何在硬件資源有限的情況下,同時(shí)達(dá)到視覺跟隨系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性仍然是研究的難點(diǎn)。以上述現(xiàn)狀為契機(jī),本文基于嵌入式硬件平臺(tái),設(shè)計(jì)了一種基于單目視覺的自主跟隨機(jī)器人,本文針對(duì)機(jī)器人的載體結(jié)構(gòu)、目標(biāo)識(shí)別算法和運(yùn)動(dòng)控制策略開展相關(guān)研究工作,具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,結(jié)合實(shí)際功能需求對(duì)跟隨機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)相關(guān)硬件進(jìn)行選型和配置,并搭建開發(fā)環(huán)境。其次,通過使用AprilTags標(biāo)記識(shí)別方式,簡(jiǎn)化目標(biāo)特征以提高目標(biāo)的識(shí)別率。并針對(duì)原目標(biāo)識(shí)別算法在本嵌入式平臺(tái)上運(yùn)行效率較低,以及目標(biāo)在局部遮擋時(shí),識(shí)別效果欠佳的情況,對(duì)原算法進(jìn)行改進(jìn)。通過選取最佳分辨率,并采用局部搜索方式減少系統(tǒng)... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 目標(biāo)跟隨機(jī)器人發(fā)展概況
    1.3 目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 機(jī)器人視覺跟隨系統(tǒng)的關(guān)鍵問題
    1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
        1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 本文章節(jié)安排
第二章 需求分析與方案設(shè)計(jì)
    2.1 需求分析
    2.2 方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 滑臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 行進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 遠(yuǎn)程調(diào)試單元
    2.4 圖像采集處理單元
    2.5 電機(jī)及控制器
        2.5.1 滑臺(tái)控制單元
        2.5.2 行進(jìn)控制單元
        2.5.3 電機(jī)控制器
    2.6 本章小結(jié)
第三章 目標(biāo)檢測(cè)算法改進(jìn)
    3.1 跟蹤目標(biāo)的簡(jiǎn)化
    3.2 AprilTags識(shí)別算法
    3.3 算法實(shí)時(shí)性優(yōu)化
        3.3.1 最佳分辨率調(diào)整
        3.3.2 劃分局部搜索區(qū)域
    3.4 融合Haar特征的AprilTags標(biāo)簽檢測(cè)算法
        3.4.1 Haar-like特征
        3.4.2 Haar-like特征提取
        3.4.3 級(jí)聯(lián)分類器的訓(xùn)練
        3.4.4 識(shí)別效果測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 機(jī)器人跟隨控制策略
    4.1 視覺測(cè)距
    4.2 滑臺(tái)機(jī)構(gòu)控制策略
    4.3 行進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制策略
        4.3.1 直行控制
        4.3.2 轉(zhuǎn)向控制
        4.3.3 轉(zhuǎn)向補(bǔ)償控制
    4.4 整體控制流程圖
    4.5 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
    5.1 機(jī)器人實(shí)物介紹
    5.2 目標(biāo)檢測(cè)效果測(cè)試與分析
    5.3 跟隨效果測(cè)試
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]水下機(jī)器人前視聲吶多目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究[D]. 馬珊.哈爾濱工程大學(xué) 2016

碩士論文
[1]小型足球機(jī)器人軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及軌跡學(xué)習(xí)[D]. 趙越.浙江大學(xué) 2015
[2]手持式機(jī)器人控制器的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡飛.沈陽理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3024393