基于视觉反馈的智能小车控制系统的开发与设计-控制科学与工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Classified Index：TP273 681.5 Dissertation for the Master Degree in Engineering DEVELOPMENT AND DESIGN OF THE SMART CAR CONTROL SYSTEM BASED ON VISUAL FEEDBACK Candidate： Zhao HongYi Supervisor： Prof. Liu GuoPing Academic Degree Applied for： Master of Engineering Specialty： Control Science and Engineering Date of Oral Examination： July, 2014 University： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 摘 要 在新兴科技迅猛发展的背景下，基于计算机技术，控制技术等多种技术本论 文搭建了智能小车控制系统平台，设计并且实现。所谓智能，往往是人类与生俱 来的造物主的馈赠，感知环境、决策、判断并实施反馈等一系列的思想和行为过 程。本篇论文所设计的小车系统能够实现上述的智能行为功能。例如在地震、火 灾等自然灾害的发生现场，有时救援环境空间狭小，救援人员无法进入，有时救 援环境仍旧存在二次危险，会造成更多的人员伤亡，而具有智能的移动机器人便 可以替代救援人员完成任务；图书馆、医院等大型公共服务场所，需要重体力反 复操作的工作(指定地点搬运图书、搬运换洗床单等)，此时移动机器人更可以代替 人节省人力。 本设计中移动机器人是轮式小车，微型摄像机代替眼睛采集环境信息，并对 视觉信息进行处理，采用角点匹配的方法实现对环境信息中标志因素提取识别， 以此达到―眼睛‖的功能。在此基础上，实现其对采集到的信息进行判断，采用路径 规划的思想，得到一条最佳路径，采用 PID 控制方法控制小车，完成仿真实验。 在理论研究的基础上，本文搭建智能小车系统实验平台，开发了 OMAP 实时网络 化控制系统，由实时网络控制器将 MATLAB/SIMULINK 框图转化成控制器可执行 的程序，并且上位机通过 TCP/IP 互联网协议实时监控小车的运动情况。得到的实 验结果进一步验证了：从视觉采集-规划路径-行为控制方法的可行性。 关键词：智能小车；Harris 角点；人工势场法；OMAP3530 I Abstract In the background of the rapid development of new technology,based on the rapid development of computer technology,control technology and other technologies,we design and implement the smart car control system.The intelligent is born with Gods gift to mankind.Perceive environmental,make decision and implement a series of thoughts and behavior feedback process.This paper designes trolley system to achieve the above-mentioned features intelligent behavior.For example in the event of the earthquake scene,fire natural disasters,sometimes rescue environment space is small, rescue personnel can not enter,and sometimes dangerous rescue environment persists secondary will cause more casualties,but with intelligent mobile robot can replace rescuers complete the task;libraries,hospitals and other large public service establishments,need to operate heavy physical work again(designated locations handling books,handling was