基于嵌入式的机器人视觉伺服寻迹系统研究

基于arm9的机器人循迹系统。具有智能化。自寻找路径。

分类号 密 级

U D C 编 号

硕 士 学 位 论 文

题目 基于嵌入式的机器人视觉伺服寻迹系统研究 （英文）The Research of Robot Vision Servoing Tracking System

研 究 生 姓 名:

指导教师姓名、职务: 高工

申 请 学 位 门 类: 工学硕士 学 科、专 业: 机械电子工程

提 交 论 文 日 期 论 文 答 辩 日 期:

2006年12月 1 日

基于arm9的机器人循迹系统。具有智能化。自寻找路径。

独创性（或创新性）声明

本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。

本人签名： 日期：

关于论文使用授权的说明

本人完全了解有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）

本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。

本人签名： 日期：

日期：导师签名：

基于arm9的机器人循迹系统。具有智能化。自寻找路径。

摘 要

机器视觉和嵌入式系统是机器人领域研究的热点。随着计算机技术的发展，机器视觉在工农业生产和国防等领域已得到成功的应用。根据运行环境的不同，机器视觉系统可分为PC-BASED 系统和 PLC-BASED 系统。由于这两种系统成本都相对较高、软硬件系统相对复杂、体积相对较大，因此，在应用中受到一定的限制。与此同时，面向基于32位单片机的嵌入式系统以其体积小，价格适中，运用灵活等优点在各领域得到广泛的应用。因此，如果能将机器视觉建立在嵌入式系统平台上，将极大地拓展机器视觉的应用范围，这就是本文研究的目的。机器人的智能控制是机器视觉的典型应用，我校参加全国大学生机器人电视大赛的实际需要是本课题的直接来源。

本课题是嵌入式系统与机器视觉的交叉选题，试图将机器视觉和嵌入式系统综合用于竞赛机器人的运动控制。为此构建了一个嵌入式机器人视觉伺服寻迹系统的平台，完成了相关的硬件和软件设计及制作，设计制作的试验平台能够动态的获取、处理和分析视频图像数据，将分析结果反馈于机器人本体驱动电机，实现机器人本体的自主动态寻迹，且其误差精度能得到很好的保证。

本论文主要围绕以下五个部分进行阐述：(1)在论述嵌入式系统，机器视觉的特点与应用领域，发展历程趋势，以及与机器人技术关联基础上，引出本论文的背景、意义和主要研究内容。(2)详细介绍设计的伺服系统的硬件组成，阐述有关核心部件如内控控制器和内存布局原理及其规划设计，NandFlash控制器原理及其规划设计，视频采集模块设计和电机驱动模块的设计。(3)从嵌入式系统软件组成，即操作系统，支撑软件，应用软件三个方面进行展开就软件设计过程与实现给与详细的阐述，主要包括基于NandFlash的Bootloader设计，视频采集模块驱动和电机驱动程序编写，μC/OS-II与μCGUI整合与移植，任务优先级划定，界面窗口编写等。(4)改进和提出两种基于灰度一维投影匹配的偏移量检测算法，并给出相应的MatLab仿真结果，对设计的轮式机器人本体试验平台的构成进行了简单的描述，并就两种算法在平台上的试验结果给予详细的讨论；(5)对所做的研究工作进行了总结，对进课题不足及进一步的研究提出了展望。

关键词:嵌入式系统 机器视觉 视觉寻迹 机器人

基于arm9的机器人循迹系统。具有智能化。自寻找路径。

ABSTRACT

Machine vision and embedded system are both the research hotspots in robot research area. With the development of computer technology, machine vision has been successful applied in many areas, such as industry and national defence and so on. Basing on environment variety, robot vision system is classified as PC-BASED system and PLC-BASED system, which is both limited in application because of high fees, complexity and large volume. Meanwhile, embedded system based on 32bit MCU is gradually popular because of the low volume, medium fees and flexity and so on. Then if there is a robot vision system based on embedded system, the applied range of robot vision will be greatly improved. It’s also the research purpose of this paper. The intelligent control of robot is typical application of robot vision, the actual demand for taking part in the China University Robocon sponsored by CCTV is direct source of the research project.

The research is chosen basing on embedded system and robot machine, the combination of machine and embedded system is attempted to used to …… 此处隐藏：15993字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……