基于视觉传感器的机器人控制系统.docx

摘要：随着信息技术的蓬勃发展以及其应用范围的不断拓广，机器人技术也随之而产生，起初机器人只是应用于日常生产中，但随着时代的变迁与发展，这项技术已经被广泛地应用到军事、机械、自动化、科研等多个领域，现在市场上出现最多的是移动机器人，这类机器人对于视觉方面的要求是越来越高，因为利用视觉传感器来确立目标物体的位置直接的决定了机器人的智能化程度。

本文研究的是基于视觉传感器的机器人控制系统，该系统的工作原理是：通过kinect上的摄像机对所处的环境进行图像的采集，然后通过串口通信实现机器人工作基站与计算机的通信，将所采集到的图像传输到计算机上，在计算机上进行图像处理，并且计算出点与点之间的距离与实验中的距离进行比较，算出偏差值 ，最后将偏差值通过串口通信传输到机器人工作基站，以此来校正机器人的路线。

具体的工作有:（1）查阅有关机器人控制系统的资料，考虑从哪几个方面对它进行控制，同时研究采用何种图像处理技术；（2）搭建实验平台，选择适合系统的硬件，那本实验选择的是turtlebot作为实验平台；（3）对软件进行设计，选择与此控制系统相匹配的电脑系统（Linux系统）；（4）对设计中的电机进行控制，在此基础上规划机器人的移动路径，让它实现前进和避障的功能；（5）确定图像中特征点的偏差与机器人运动偏差之间的转换关系。 

关键词：视觉传感器；机器人控制系统；电机；避障

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1课题研究的背景和意义-1

1.1.1研究背景-1

1.1.2研究意义-1

1.2国内外研究现状-2

1.2.1国外研究现状-2

1.2.2国内研究现状-4

1.3本论文所研究内容-5

第二章  系统设计-6

2.1系统的组成-6

2.1.1硬件设计-6

2.1.2软件设计-8

2.2硬件选型-9

2.3软件选择-10

第三章  电机驱动控制-11

3.1电机简介-11

3.1.1直流无刷伺服电机工作过程-11

3.2对电机的驱动-12

3.3驱动电机实现移动控制-13

3.4驱动电机实现位置检测-13

3.5驱动电机实现速度调节-14

第四章  TURTLEBOT平台-16

4.1Turtlebot系统-16

4.2实验所需硬件设备-16

4.3测试移动状态-16

第五章  机器人控制实验结果-18

5.1实现地图创建-18

5.2编码实现前进和避障-21

5.2.1Turtlebot不避障-21

5.2.2Turtlebot避障-21

结束语-22

致  谢-23

参考文献-24