基于視覺的移動機器人設(shè)計與分析【基于視覺導航的履帶式移動機器人】【足球機器人】
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開題報告表
課題名稱
基于視覺的移動機器人設(shè)計與分析
課題來源
課題類型
導 師
學生姓名
學 號
專 業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
一、調(diào)研準備:
移動機器人的設(shè)計有機械部分和視覺部分。機械部分主要是底盤的設(shè)計,為了設(shè)計合理的底盤結(jié)構(gòu),選用合適的減速器及控制電機,特對所學的相關(guān)課程進行了細致的復習,最終采用履帶式兩輪驅(qū)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(jīng)濟、能耗低并且靈活性比較高,所以本設(shè)計以單片機為控制核心,來實現(xiàn)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(tǒng)的復習。
二 設(shè)計目的、要求、思路、預期成果
目的:通過該設(shè)計了解移動機器人分類,結(jié)構(gòu)以及運動控制方法,通過三維軟件可以以進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,培養(yǎng)獨立工作的能力。
要求:要求獨立完成任務(wù),掌握三維軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的應(yīng)用,熟悉機器人的運動學方程和機器人傳感器的具體應(yīng)用。
思路:根據(jù)題目的要求,確定如下方案:
機械部分設(shè)計設(shè)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(shè)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(xiàn)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(xiàn)對電動車的速度運行狀況的實時測量,并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機進行處理,然后由單片機根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制。
這種方案能實現(xiàn)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(tǒng)的各項要求。
視覺部分設(shè)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(tǒng)設(shè)計。
預期成果:
移動機器人使用單片機實現(xiàn)運動控制,利用視覺傳感器識別球與球場的顏色,整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(shù)相關(guān)資料,熟悉相關(guān)軟件,寫開題報告
3月27日 ~ 4月4日 移動機器人底盤結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計
4月5 日 ~ 4月18日 移動機器人視覺傳感器的軟件設(shè)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(shè)計結(jié)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(shè)計,B、工程技術(shù)研究,C、軟件開發(fā),D、機械設(shè)計,E、實驗研究,
F、理論研究,G、其它
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類型:共享資源
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上傳時間:2021-04-22
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基于視覺導航的履帶式移動機器人
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