移动机器人轨迹跟踪软件设计(站点设计).docVIP

燕山大学 课程设计说明书 题目： 移动机器人轨迹跟踪软件设计（站点设计） 学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 10级过程控制二班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 陈贵林 李雅倩 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）： 基层教学单位： 学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 工 作 量 B5纸打印。 2、正文包括软件使用方法、设计思路、主要算法流程、主要函数的说明； 3、提交软件源程序一份，程序要有完整、规范的注释 4、软件调试，包括轨迹识别、轨迹跟踪等。 工 作 计 划 参 考 资 料 北京: David Simon, 周瑜萍等编著Visual C++ 6编程宝典北京:电子工业出版社, 2005肖宏伟编著 Visual C++ 6.0实效编程百例 北京:人民邮电出版社,2002 李海滨 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 年 月 日 录 前言 …………………………………………………………………………… 第一章 设计思路…………………………………………………………… 第二章 程序…………………………………………………………… 第三章 算法…………………………………………………………… 心得体会 前言 机器人的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。移动机器人是机器人学中的一个重要分支。早在60年代,就已经开始了关于移动机器人的研究。关于移动机器人的研究涉及许多方面,首先,要考虑移动方式,可以是轮式的、履带式、腿式的,对于水下机器人,则是推进器。其次,必须考虑驱动器的控制,以使机器人达到期望的行为。第三,必须考虑导航或路径规划,对于后者,有更多的方面要考虑,如传感融合,特征提取,避碰及环境映射。因此,移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。对移动机器人的研究,提出了许多新的或挑战性的理论与工程技术课题,引起越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣,更由于它在军事侦察、扫雷排险、防核化污染等危险与恶劣环境以及民用中的物料搬运上具有广阔的应用前景,使得对它的研究在世界各国受到普遍关注 关键字：移动机器人 第一章 设计思路 1.1 机器人的介绍 机器人的诞生和机器人控制技术发展作为20世纪自动控制原理最具说服力的成就、人类科学技术进步的重大成果[1]，是现代计算机与自动化等技术高速发展的产物，同时也是当代最高意义上的自动化。自1956年第一台工业机器人诞生之日起，机器人的应用越来越普及。20世纪60年代末机器人开始进入商业化和工业领域以来，机器人的应用范围已经遍及到工业、国防、宇宙空间、海洋开发、医疗保健、抢险救灾等人类生活的各个方面。机器人由于具有高度的灵活性、快速的反应能力以及巨大的信息处理能力，使其能够在很多环境替代人进行工作。从重复动作的流水线机械手到智能机器人，从平地到高山海底甚至太空，以至于在比较恶劣危险的工作环境，都是机器人发挥其作用的重要舞台然而控制系统作为机器人的心脏，其性能的好坏直接决定了机器人的智能化水平。近年来对移动机器人的研究已成为了一大热点，促进了移动机器人在各个领域中的进一步应用，本文也将在这一方面进行一些分析和研究。智能移动机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。随着机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围大为扩展，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。因此，移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。 运动目标跟踪算法的目的就是对视频中的图象序列进行分析，计算出目标在每帧图象上的位置。这里要根据区域分割过程给出的目标质心位置，计算出目标位移，并且根据质心位置的变化判断出目标的运动方向，以及运动目标是否在观察窗口，实现对客流量的统计。因为该跟踪是对多目标的追踪，需要找出运动目标在相邻帧上的对应区域。 系统具有固有噪声，目标周围背景的干扰可能会产生误差，但这些噪声在前面的过程已经去除，如有必要可做适当调整修正。 2.2 算法难点： （1）因为要跟踪的是多目标，需要找到相邻帧之间对应的运动目标区域不致跟踪混乱。 （2）如何判断运动目标区域是否是新的目标进入观测窗口