割草机器人草地视觉识別与路径规划技术研究

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1、－ＪＪ－学马ＭＺ；巧００分类号ＵＤＣ密级大聲；＾壤叫：气ＹＡＮ－ＧＺＨＯＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ曼Ｊ－去学佐冷文瑚（专业巧）叫割草机器人尊地视觉巧别与絡径规划技术研究Ｉ衣得明＂？指导教师姓名；高尼琴副教按．扬州大班．江苏姑州．２２５１２７：．谢春干高工，扬升Ｉ维邦同本礼与＆有眼公司，江苏巧州＿；硕去学科专化名称；申请学位级别＿扯茲互進论义提交日期：２０１６年４月论文答辩日期：２０１６年６月＿＿：１学位授予单位；扬州大学学位授予日期２０６年６月

2、答辩委员会主巧：周雜平教搜．２０１６年６月扬州大学硕±学位论文割草机器人草地视觉识别与路径规划技术硏究（申请硕去学位）张得明指导教师：商龙琴副教授谢春干高工扬州大学中华人民共和国，扬州２０１６年６月Ｉ摘要－－一割草机器人的技术研究是集机械自动化、机电、控制智能化体化等技术为体的新型产品技术开发。本文从满足市场需求、减少人为干预、优化产品设计的角度出发，Ｗ开发出高性能、高效率、低能耗的产品为目标，在初步确立割草机器人的总体装配结构、控制系统方案的基础上，主要在草地视觉边界识别、自主路径

3、规划及多传感器信息融合控制系统软件等方面进行了深入的研巧。首先，本文介绍了国内外现有割草机器人和机器人视觉的发展现状和未来发展趋势，指、出了割草机器人开发设计过程中需要改进的方向和创新点，从节约成本化碳环保等方面考虑，提出了割草机器人所应达到的设计功能和技术参数指标。其次．，，为了使割草机器人能够满足设计要求完成控制系统方案设计确定采用基于ＳＴＭ３２Ｆ１０３沈微处理器，并选取相应的外围电子元器件。结合割草机器人工作的特点，利用多传感器协调控制实现机器人运动中自主避障路径规划和草地边界的识别！同时，从提高－ｎ操作系统作

4、为软件系统实时性和灵活性角度出发，采用嵌入式微内核换／ｏｓ设计平台。然后，对割草机器人摄像头模块进行标定，通过实验、采集数据，求解出摄像头的内參数，即完成摄像头的标定。进行草地边界图像的采集、处盐最终提取出草地进界线。根据实验需要设计制作硬件电路板、编写各外围硬件的驱动程序。最后，在己提取草地边界线的基础上，提出了通过團像像素数计算法来估算割草机器人，与边界线的距离减少坐标换算时间，解决割草机器人决策反应时间问题。同时，结合超声、，实现割草机器人的自主路径规划。搭建实验平台测距电子罗盘等传感器，对割草机器人样机进行实验研

5、巧，检测各功能模块及其协调控制。关键词：割草机器人、嵌入式操作系统、视觉识别、摄像头标定ＩｌｌＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｔｍｏｗｉｎｇｒｏｂｏｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓ＆ｅｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｉｎ化ｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｅｇｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｂｒｎｅｗｐｒｏｄｕｃｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｖｅｒｄｅｌｏｐｍｅ打ｔ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｐａｒｔｓ

6、ｆｒｏ讯ｔｈｅａｓｐｅｃｔｏｆｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｍａｋｅｔｒｅｄｕｃｉｎ化ｅ，ｇｈｕｍａｎｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｇｎｉｓｔｏｄｅｖｅｌｏｐｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｌｏｗｅｎｅｒｃｏｎｓｕｍｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｄｕｃｔｓａｓｔｈｅｏａｌ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ，ｇｙｐｐｇｐｙ＊ｍｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｔｈｅｇｅｎｅｎｄａｓ

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