基于视觉的移动机器人实时避障和导航

机器人学习的必备书籍

第23卷第5期　　　　　　　　哈　尔　滨　工　程　大　学　学　报　　　　　　　　　Vol.23,№.52002Oct.,2002JournalofHarbinEngineeringUniversity　　　　　　　　　　　　年10月　　　　　　　　　

基于视觉的移动机器人实时避障和导航

席志红1,原　新2,许　辉

150001)

(1.哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨　150001;2.哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨　

摘　要:阐述了移动机器人通过视觉传感器在不确定的环境中实现自主避障和导航的一种方法.首先讨论了路径规划的分层结构,然后通过简单的图像处理方法获取运动环境中的避碰点,最后给出机器人实现局部路径规划的算法.该方法有效地利用了全局环境地图和视觉信息,减少了计算量,提高实时性,通过仿真研究说明了该算法的有效性和可行性.

关键词:自主移动机器人;视觉系统;避　碰;路径规划

中图分类号:TP242.6　文献标识码:A　文章编号:1006-7043(2002)05-0107-03

Vision-basedOn-lineNhong1UHui2

(1.CollegeofIn,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China;2.CollegeofAutoma2tion,Harbin,China)

Abstract:Theoflocalpathplanningandnavigationofmobilerobotbasedonsinglevisualinformationisin2troducedinthepaper.Firstly,thegeneralconceptofthehierarchicalplanningsystemisdescribed.Thenamethodtoobservetheenvironmentbysinglevisionandamethodtomakeanavoidingpointareexplained.Finally,alocalpathplanningalgorithmbasedonvisualinformationisproposed.Thismethodmakeseffecciveuseofthevisionin2formation,reducesthescaleofcalculationandimprovesthecelerity.Thevalidityandfeasibilityofthemethodwasconfirmedbythesimulationresultsandexperiments.

Keywords:mobilerobot;visualsystem;obstacleavoiding;pathplanning

　　智能自主移动机器人是当今国际机器人研究

领域的热点.而路径规划则是智能移动机器人中的一个重要组成部分,其研究目的是使机器人能在不同的环境中自主路径规划.环境感知是移动机器人进行自主路径规划的关键技术,获取这些信息的传感器既需要足够大的视场来覆盖整个工作区,又需要较高的采集速率以保证在运动的环境中能够提供实时的信息.

近几年来,由于计算机图像处理能力和技术的飞速发展以及大量的数字图像处理设备性能价格比的提高,加之视觉系统具有信号探测范围宽、目标信息完整等优势,视觉传感器在移动机器人导航中的应用越来越受到人们的重视并表现出很

收稿日期:2002　　

好的发展前景[1].本文设计了一种基于视觉系统的移动机器人实时避障和导航的控制算法,并将

在移动机器人上实现.

在视觉基础上,主要进行了以下几方面的工作:(1)由全局和局部路径规划组成的分层规划思想;(2)通过单视觉传感器获得环境信息及产生避碰点;(3)基于视觉系统的移动机器人局部路径规划的算法和仿真.

基于视觉的移动机器人实时避障和导航