本文摘要:针对传统仿人机器人在实时控制系统和视觉识别方面的严重不足,以S3C6410为主控芯片,设计了一种具有视觉识别功能的仿人机器人控制系统,通过对视频识别算法的改进和修改,获得了较好的目标识别效果。

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针对传统仿人机器人在实时控制系统和视觉识别方面的严重不足,以S3C6410为主控芯片,设计了一种具有视觉识别功能的仿人机器人控制系统,通过对视频识别算法的改进和修改,获得了较好的目标识别效果。实验表明,基于该控制系统设计的仿人机器人具有良好的实时性和准确的目标识别,并且需要通过调整运动路径来缓慢找到目标。

智能移动机器人是近年来发展起来的一门综合性学科,涉及到机械设计、传感器检测、人工智能等诸多科学知识。仿人机器人的控制系统分为三层:顶层是机器人的战略规划层,利用各种算法构造各部分的功能;操作中间层各种应用的嵌入式实时操作系统;底层是硬件平台,通过外围模块获取各种数据和信息。自主机器人利用传感器提供的信息来控制机器人的动作。根据武术PK机器人的实际需求,设计了机器人控制系统,构建了摄像机图像采集、处理和舵机控制功能。

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在战略规划层,由于图像信息非常丰富,几乎叙述了场景,所以彩色目标定位主要是通过处理摄像机采集的图像信息来构建的。这里用的是Linux嵌入式操作系统。

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由于嵌入式系统资源的允许,拒绝目标识别算法具有较高的运行效率和较小的空闲存储空间。硬件平台主要用于控制带舵机构的机器人的运动。1系统控制电路和视频识别算法1.1机器人总体架构在武术PK技术挑战中,机器人应采集目标的方位信息。由于I/O和A/D切换的有效探测距离有限,机器人利用摄像头采集场上的图像信息,根据目标的颜色进行识别定位。

当检测到目标方位时,控制舵机自主向目标移动,完成了自引和持绣球。设计的机器人形状如图1右图所示。从图中可以看出,机器人头部使用了摄像头,摄像头通过USB模块与主控板相连,用于采集图像信息。

机器人的腰、腿、臂的关节使用转向器具有一定的尺寸,机器人使用的转向器为CDS系列数字转向器。它内部有ATmega8芯片,主控板通过串口与ATmega8通信,实现对舵机的控制。

鉴于上述排斥,并考虑到系统的实时性,采用S3C6410作为主控芯片。实际控制系统的总体框图如图2右图所示。

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