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運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù),對(duì)目標(biāo)體的進(jìn)行學(xué)習(xí),建立目標(biāo)體的多元目標(biāo)特征庫(kù),機(jī)器人自動(dòng)搜索目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)體的操作,其研究?jī)?nèi)容涉及圖像處理、機(jī)器視覺(jué)、控制理論、機(jī)器人學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,具有極大的挑戰(zhàn)性。
設(shè)計(jì)的基于視覺(jué)伺服控制的智能機(jī)器人,可廣泛運(yùn)用于靜止、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)體的自動(dòng)跟蹤和識(shí)別場(chǎng)合,如:危險(xiǎn)品自主搜索的排爆機(jī)器人、成熟果蔬識(shí)別采摘機(jī)器人,也可作為機(jī)器人控制的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工具。
本系統(tǒng)根據(jù)視覺(jué)伺服控制理論,在自主設(shè)計(jì)的機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)目標(biāo)模型學(xué)習(xí)以構(gòu)建目標(biāo)特征庫(kù);設(shè)計(jì)匹配算法,對(duì)提取的目標(biāo)特征值與目標(biāo)特征庫(kù)的特征值進(jìn)行匹配,完成目標(biāo)的空間定位;根據(jù)方位確定算法,確定機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制參數(shù);按照運(yùn)動(dòng)控制算法,控制機(jī)器人完成目標(biāo)體的抓取。
采用雙微處理器控制系統(tǒng),以基于ARM920T內(nèi)核的32位微處理器S3C2440A作為主控制器、Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺(tái),完成目標(biāo)特征庫(kù)的建立、圖像匹配的實(shí)現(xiàn)、目標(biāo)體空間坐標(biāo)的確定功能;以8位微處理器C8051F120為運(yùn)動(dòng)控制器,通過(guò)UART接口,接受目標(biāo)體空間定位參數(shù),完成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)體的抓取。系統(tǒng)通過(guò)測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了對(duì)已學(xué)習(xí)目標(biāo)體的搜索和抓取功能,具有廣闊的應(yīng)用前景。本系統(tǒng)可拓展實(shí)現(xiàn)基于Internet網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸和遙控功能,其發(fā)展空間更為廣泛。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽三等獎(jiǎng)
2011年5月在合肥學(xué)院挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)作品展示