本文關鍵詞：移動機器人嵌入式平臺的障礙檢測與跟蹤研究及優(yōu)化實現(xiàn)　出處：《南京理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著無人車(UGV)研究的逐漸深入,越來越多的智能移動機器人產(chǎn)品問世。各式移動機器人在千差萬別的環(huán)境中自動行駛,滿足人們方方面面的需求。環(huán)境感知能力是移動機器人研究的重要課題之一,行駛在結構化或者非結構化道路上的移動機器人需要擁有障礙物檢測能力。同時,低成本、低功耗、小型化移動機器人的需求逐漸增強。本文基于上述的要求,從三個方面展開。首先,構建基于嵌入式系統(tǒng)的移動機器人平臺。該平臺需要結合嵌入式系統(tǒng)和微小型移動機器人的特點,分析系統(tǒng)需求,完成設備選型任務。依據(jù)嵌入式微控制器設計實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)并利用嵌入式Linux系統(tǒng)設計實現(xiàn)環(huán)境感知系統(tǒng),分別用于移動機器人控制和數(shù)據(jù)融合的環(huán)境感知功能。然后,依據(jù)構建的移動機器人平臺,設計障礙物檢測算法。障礙物檢測主要分為正障礙檢測和負障礙檢測。由于負障礙的物理特性,很難被檢測,本文著重研究于此的同時完成正障礙的檢測。通過改變單線激光雷達安裝方式檢測負障礙,由于單線激光雷達覆蓋范圍有限,使用目標跟蹤的方式持續(xù)捕獲障礙,取得較好的試驗結果。最后,由于使用的目標跟蹤算法的計算量較大,對實時性帶來挑戰(zhàn),本文提出了利用單線激光雷達對障礙進行運動跟蹤,判斷障礙運動方向,提取障礙的邊緣和顏色特征判斷障礙物的大體位置。在計算邊緣和進行直方圖統(tǒng)計時,需要使用i.MX6Q硬件平臺的GPU加速模塊,通過實驗,能夠有效加快算法執(zhí)行。最終完成了關于障礙檢測跟蹤優(yōu)化的工作。在未來的移動機器人發(fā)展中,新的需求將會不斷產(chǎn)生。本文完成了移動機器人的嵌入式系統(tǒng)設計、實現(xiàn)了障礙檢測目標、提出了性能優(yōu)化要點,這對未來的移動機器人研究具有一定的借鑒意義。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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1 王盛;項志宇;;基于多譜融合的植被環(huán)境中障礙物檢測[J];浙江大學學報(工學版);2015年11期

2 張建勛;汪波;侯之旭;靳沖;;圖像多特征融合的障礙物檢測[J];重慶理工大學學報(自然科學);2015年03期

3 彭夢;蔡自興;;一種基于雙平行平面的激光雷達和攝像機標定方法[J];中南大學學報(自然科學版);2012年12期

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本文編號：1336555