基于視覺的移動機器人設計與分析（基于視覺導航的履帶式移動機器人、足球機器人）

基于視覺的移動機器人設計與分析（基于視覺導航的履帶式移動機器人、足球機器人）,基于,視覺,移動,機器人,設計,分析,導航,履帶式,足球 學生開題報告表 課題名稱 基于視覺的移動機器人設計與分析 課題來源 B 課題類型 D 導 師 學生姓名 學 號 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 一、調研準備： 移動機器人的設計有機械部分和視覺部分。機械部分主要是底盤的設計，為了設計合理的底盤結構，選用合適的減速器及控制電機，特對所學的相關課程進行了細致的復習，最終采用履帶式兩輪驅動底盤、齒輪減速器、直流無刷電機的方案。視覺部分由視覺傳感器得到圖像，利用上位機進行處理。由于單片機體積小使用方便、經濟、能耗低并且靈活性比較高，所以本設計以單片機為控制核心，來實現小車的智能化。同時為了更好的完成圖紙的要求，對所學的三維及二維制圖軟件進行了系統的復習。 二 設計目的、要求、思路、預期成果 目的：通過該設計了解移動機器人分類，結構以及運動控制方法，通過三維軟件可以以進行結構設計，培養(yǎng)獨立工作的能力。 要求：要求獨立完成任務，掌握三維軟件在結構設計方面的應用，熟悉機器人的運動學方程和機器人傳感器的具體應用。 思路：根據題目的要求，確定如下方案： 機械部分設計設計 考慮到機器人的工作環(huán)境，移動機器人采用的是履帶式，履帶比輪式穩(wěn)定性好，載重能力大，防滑性能好，對路面要求低而且不會造成輪陷。把履帶設計成倒梯形狀還可以進行爬坡。減速裝置采用圓柱齒輪減速器的方案，這種減速器可實現較大的傳動比且傳動穩(wěn)定。移動機器人利用視覺攝像頭采集圖像，利用單片機控制直流無刷電機，編碼器等裝置實現對電動車的速度運行狀況的實時測量，并將測量數據傳送至單片機進行處理，然后由單片機根據所檢測的各種數據實現對電動車的智能控制。 這種方案能實現對電動車的運動狀態(tài)進行實時控制，控制靈活、可靠，精度高，可滿足對系統的各項要求。 視覺部分設計 視覺部分通過視覺傳感器得到地面圖像，并對圖像進行視覺處理，使移動機器人辨別球場與球顏色的不同，并向足球方向移動，完成一個基于視覺的足球機器人的視覺系統設計。 預期成果： 移動機器人使用單片機實現運動控制，利用視覺傳感器識別球與球場的顏色，整個系統的結構簡單，可靠性能高。 三、進度安排： 3月8日 ~ 3月26日 查閱移動機器人技術相關資料，熟悉相關軟件，寫開題報告 3月27日 ~ 4月4日 移動機器人底盤結構的分析設計 4月5 日 ~ 4月18日 移動機器人視覺傳感器的軟件設計 4月19日 ~ 4月25日 視覺算法的研究 4月25日 ~ 5月1日 整理設計結果，撰寫說明書 5月2 日 ~ 5月15日 答辯 指導教師簽名： 日期： 課題類型：A、工程設計，B、工程技術研究，C、軟件開發(fā)，D、機械設計，E、實驗研究， F、理論研究，G、其它