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本文设计了一种基于视觉信息的移动机器人运动目标拦截系统，该系统的主要功能是利用轮式移动机器人对运动目标进行特定角度的拦截，这种基于移动机器人的运动目标拦截控制在服务机器人领域有着很高的潜在应用价值。经过对服务人员物品递送行为的仔细观察之后，本文制定了对运动目标进行特定角度拦截，尤其是正面拦截的策略。该控制方式具有一定的拟人性，其主要目的是为了让移动机器人对运动目标的拦截行为更加智能、更加精确。因此，这样一种运动目标拦截技术将在服务机器人领域和主动监控领域有着十分光明的应用前景。整个移动机器人运动目标拦截系统主要包括三个功能模块，它们是分别是:人脸主动检测与跟踪模块，运动目标状态估计模块和移动机器人拦截控制模块。首先，在机载云台摄像机的帮助下，人脸主动检测与跟踪模块可以完成目标识别和视觉信息反馈两项任务。接下来，通过云台摄像机得到的视觉信息将被用来对运动目标的状态进行估计，而目标运动趋势可以根据状态估计的结果进行有效预测，预测的结果对于提高目标拦截的准确性是十分有利的。被估计的目标状态包括深度信息和速度信息，其中，深度信息的估计是依靠本文设计的一种精确的人体检测算法和一些几何分析得到的，而速度信息则是将相应的视觉信息经扩展卡尔曼滤波原理计算得到的。
本文设计了一个基于运动目标状态预测的移动机器人拦截控制器，该控制器可以有效地驱动轮式移动机器人完成对运动目标的特定角度拦截任务。需要指出的是，本文利用李雅普诺夫原理对该拦截系统的稳定性进行了证明。另外，考虑到在某些复杂环境下，基于视觉信息的运动目标状态估计的准确性往往不高这一问题，本文专门设计了一种基于儿何分析的运动目标拦截控制器，该控制器可以保证移动机器人在所处环境条件不理想时依旧能够有效地完成运动目标的特定角度拦截任务。对于移动机器人运动目标拦截控制系统中使用到的各项技术以及整个系统的运行效果，本文进行了相应的仿真和实验验证，且仿真和实验都是基于非完整约束移动机器人运动学模型完成的。仿真和实验结果展现了本文所设计的控制方案在运动目标特定角度拦截上的良好效果，也进一步证明了本文所设计的基于视觉信息的移动机器人运动目标拦截系统在未来的服务机器人控制领域有很好的应用前景。