【摘 要】
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温室喷雾机器人的研究具有重大的意义,其应用可以节省劳动力,避免劳动人员过多曝露于化学农药中。基于计算机视觉的导航定位技术的研究对于喷雾机器人在温室中自主行走与完成
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温室喷雾机器人的研究具有重大的意义,其应用可以节省劳动力,避免劳动人员过多曝露于化学农药中。基于计算机视觉的导航定位技术的研究对于喷雾机器人在温室中自主行走与完成喷雾任务有极大的作用。本文根据Kinect传感器的原理与功能提出喷雾机器人视觉导航定位系统的构成与研究方案。在目标已知的温室中,机器人从一个起始位置出发,利用单目视觉里程计进行自定位,依据位置调整行进的方向；在植被区域附近时,可以通过视觉识别道路与植被区域的边沿,机器人沿着该路沿行走进行喷雾；在向目标导航的过程中机器人利用深度图像信息识别障碍物,可以自主地避开障碍物。据此,本文重点研究了单目视觉里程计,包括特征检测与匹配算法的研究与改进,结合SIFT算法与FAST算法的特点提出一种实时性、匹配准确性高的改进算法；并进行位姿估计算法的研究、机器人运动轨迹的解算；然后进行基于道路识别及边界提取的路沿导航及基于红外摄像头的避障物识别的研究,在此基础上将目标导航、路沿导航及避障动作的三个行为融合的实现向目标的导航；最后进行了两部分的实验,单目视觉里程计的实验结果验证了本文算法可以同时保证单目视觉里程计的精确性、鲁棒性与实时性；温室喷雾机器人路沿导航及自主避障实验的效果显示机器人可以安全地完成行走任务。
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