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自主移動(dòng)機(jī)器人視覺導(dǎo)航定位技術(shù)及其原理
2019-6-19 閱讀(1503)
隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)以及國家提出的中國制造2025，智能機(jī)器人對(duì)于我國早已不是什么新鮮事物了。工業(yè)機(jī)器人、自主搬運(yùn)機(jī)器人、掃地機(jī)器人，不管什么類型的機(jī)器人，只要自主移動(dòng)，就需要在家庭或其他環(huán)境中進(jìn)行導(dǎo)航定位。
如何實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人在不確定環(huán)境中自主定位導(dǎo)航一直都是機(jī)器人研究的一大核心課題，行業(yè)內(nèi)對(duì)其進(jìn)行了多年的研究。自主導(dǎo)航作為一項(xiàng)核心技術(shù)，是賦予機(jī)器人感知和行動(dòng)能力的關(guān)鍵。下面再為大家盤點(diǎn)一下自主移動(dòng)機(jī)器人常用的導(dǎo)航定位方法。
在視覺導(dǎo)航定位系統(tǒng)中，目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的是基于局部視覺的在機(jī)器人中安裝車載攝像機(jī)的導(dǎo)航方式。在這種導(dǎo)航方式中，控制設(shè)備和傳感裝置裝載在機(jī)器人車體上，圖像識(shí)別、路徑規(guī)劃等高層決策都由車載控制計(jì)算機(jī)完成。
視覺導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要包括：攝像機(jī)（或CCD圖像傳感器）、視頻信號(hào)數(shù)字化設(shè)備、基于DSP的快速信號(hào)處理器、計(jì)算機(jī)及其外設(shè)等。現(xiàn)在有很多機(jī)器人系統(tǒng)采用CCD圖像傳感器，其基本元件是一行硅成像元素，在一個(gè)襯底上配置光敏元件和電荷轉(zhuǎn)移器件，通過電荷的依次轉(zhuǎn)移，將多個(gè)象素的視頻信號(hào)分時(shí)、順序地取出來，如面陣CCD傳感器采集的圖像的分辨率可以從32×32到1024×1024像素等。
視覺導(dǎo)航定位系統(tǒng)的工作原理簡單說來就是對(duì)機(jī)器人周邊的環(huán)境進(jìn)行光學(xué)處理，先用攝像頭進(jìn)行圖像信息采集，將采集的信息進(jìn)行壓縮，然后將它反饋到一個(gè)由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法構(gòu)成的學(xué)習(xí)子系統(tǒng)，再由學(xué)習(xí)子系統(tǒng)將采集到的圖像信息和機(jī)器人的實(shí)際位置lian系起來，完成機(jī)器人的自主導(dǎo)航定位功能。
