基于嵌入式視覺的仿人機(jī)器人點(diǎn)球系統(tǒng).pdf

1、機(jī)器人足球比賽已經(jīng)成為當(dāng)前人工智能和機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，其中，全自主足球機(jī)器人有著巨大的應(yīng)用潛力，其應(yīng)用領(lǐng)域包括自動(dòng)駕駛、導(dǎo)游、未知區(qū)域的探索、核電站的維護(hù)、無人工廠中的搬運(yùn)系統(tǒng)等等。作為一個(gè)復(fù)雜的分布式智能控制系統(tǒng)，全自主仿人足球機(jī)器人涉及人工智能、自動(dòng)控制、傳感器技術(shù)、圖像處理、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)劃等多門學(xué)科。
　　由哈工大計(jì)算機(jī)學(xué)院與韓國MiniRobot公司合作設(shè)計(jì)開發(fā)的HIT-II型全自主仿人機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)由四部分組成:

2、嵌入式主控計(jì)算機(jī)、單目視覺系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)。該機(jī)器人最大的特點(diǎn)是以Acer n300 PDA作為主控計(jì)算機(jī)，使之具有體積小、計(jì)算能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了仿人機(jī)器人的完全自主控制。
　　嵌入式視覺系統(tǒng)是仿人機(jī)器人點(diǎn)球系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它對(duì)機(jī)器人的總體性能起著決定性的作用，機(jī)器人對(duì)目標(biāo)的識(shí)別、定位、路徑和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃都要建立在視覺系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為了保證點(diǎn)球系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、魯棒性和穩(wěn)定性，該視覺系統(tǒng)采用了HSV顏色空

3、間，采用了一種基于顏色查找表的變門限聚類識(shí)別算法和基于單目視覺的目標(biāo)定位算法，取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果。
　　運(yùn)動(dòng)規(guī)劃系統(tǒng)是仿人機(jī)器人點(diǎn)球系統(tǒng)的核心，其本質(zhì)是決策算法，是機(jī)器人的靈魂，它通過視覺和定位信息，并采用有窮自動(dòng)機(jī)理論，基于點(diǎn)球系統(tǒng)射門和守門的任務(wù)，構(gòu)造了各角色的有窮狀態(tài)機(jī)決策模型，每個(gè)狀態(tài)都對(duì)應(yīng)著一個(gè)算法，包含一系列決策與動(dòng)作，在狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，就會(huì)發(fā)生決策與動(dòng)作上的切換，同時(shí)完成了機(jī)器人射門和守門的任務(wù)。
　　實(shí)驗(yàn)證