基于视觉的多机器人算法研究论文

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1、基于视觉的多机器人算法研究毕业论文目录第1章绪论11.1选题背景和意义11.2研究现状21.3本文的主要内容5第2章机器视觉原理72.1图像处理技术72.2RGB、HSV概念82.2.1RGB模型82.2.2HSV模型102.2.3从RGB空间到HSV空间的相互转换112.3RGB和HSV以及各分量132.4基于颜色特征对机器人进行识别142.4.1RGB模型对于颜色特征识别152.4.2利用HSV模型进行识别172.4.3对HSV颜色模型的改进182.5在Matlab中对阈值进行筛选19iii2.6图像识别结果192.7本章小结19第3章对机

2、器人进行标定和定位213.1单目视觉测距原理213.2单目视觉测距的计算方法223.3利用单目视觉测距原理进行相对坐标的确定233.4实验结果及分析误差233.4.1实验结果233.4.2实验误差分析253.5本章小结25第4章控制策略254.1速度控制回路254.2比例积分（PI）控制254.3程序设计思路254.3.1程序初始化254.3.2速度和角度控制策略254.3.3数据图形和动画模拟实现254.3.4程序调试254.4实验结果254.4.1直线模拟结果254.4.2圆型模拟结果254.5程序改进25第5章结论25参考文献25致谢25

3、附录A：程序清单25iii附录B：外文翻译资料25iii中国民航大学本科毕业设计（论文）第1章绪论1.1选题背景和意义随着人类工业化进程的不断加剧，制造业的生产模式也发生了根本性的变化，从最初的手工制作到机器化大生产，机器人是机器进化的必然产物。由于计算机技术、超大规模集成电路、控制理论、人工智能理论、传感器技术等的不断成熟和发展，由多学科交叉而形成的机器人学的研究也进入了一个崭新的阶段。从第一台工业机器人的发明到今天，机器人学的发展己经有了近半个世纪的历史，到目前为止，机器人的发展经历了三个阶段的发展史：1.可编程的、示教再现型的工业机器人。

4、要机器人完成人们所期望的工作，首先由操作者对操作机器人进行示教，操作机器人控制系统将示教指令进行记忆和存储，使用时再根据指令顺序取出指令经过编译进行复现示教动作，国际上商品化、实用化的机器人大都属于这代机器人；2.带有一定传感能力、适应能力的机器人。这些传感能力包括视觉、力觉、触觉等功能，可以根据传感信息处理分析做出一定的推理，对动作进行反馈控制来调整控制算法，具有一定的适应能力；3.配备多种先进传感器，具有较强的适应能力的智能机器人。这代机器人是具有高度适应性的自治机器人，装备有多种传感器，将多种传感器探测到的信息进行融合从而进行复杂的逻辑思

5、维和判断决策，而且能够有效地适应环境的变化，具有较强的自适应能力，并具有自学习功能。机器人学的研究工作经历了一个从简单到复杂，从功能单一到功能多样的过程。可以预见，各个机器人系统在实际工作中的广泛应用又为机器人学提出了新的要求和新的研究课题。多机器人系统的研究就是在这些新的应用需求驱动下提出，与单机器人相比，多机器人系统具有以下特点：1.适合完成复杂任务。对于可分解的复杂的任务及大范围的环境，利用多机器人-63-中国民航大学本科毕业设计（论文）系统，可把复杂的任务分解成多个简单的子任务，利用多个机器人协调工作，可以有效地完成任务，这比单个机器人

6、顺序地完成所有的子任务要快得多；2.时空分布性。多个机器人可分布在不同的区域内同时作业，也可在不同分布时间内执行任务，可提高完成任务的效率；3.功能分布性。在多个机器人中，机器人的功能可以不同，它们的目标任务不同，但它们可协调工作；4.感知分布性。在一个区域较大的环境中，多个机器人分布在环境中，各自感知周围的环境，通过信息交换，大大扩展了机器人系统对环境的感知范围。通过成员之间的信息交换，多机器人系统可以更有效和更精确地定位，这对于野外作业的机器人尤其重要；5.较高的系统可靠性。多机器人系统可以将各个成员设计成完成某项任务的“专家”，这大大降低

7、了单个机器人设计的复杂度，提高了单个机器人的可靠性。而机器人数量上的冗余，也能提高整个系统的可靠性。因此，进行多机器人系统的研究是机器人技术发展的必然趋势，必将对机器人技术的发展带来划时代的变革。1.2研究现状多机器人系统的应用领域是很广阔的，如：（1）工业领域：未来自动话生产线中，多机器人系统可以担负起人类的作用，如组织无聊运输，圣餐加工和其他一些复杂的任务，在一些危险环境或者恶劣环境中可以代替人类自主万恒一些复杂作业；（2）医学领域：大量的为机器人进入肠道、为或者血管等人体美狭窄部分进行减产、发现和修补病变；（3）局势领域：使用多机器人系统

8、进行侦查、巡逻、牌类等；（4）航天领域：利用多机器人系统进行卫星和空间站的内外维护以及星球探索等。经过二十几年的发展，多机器人系统的研究已经在理论和实