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文档简介

NAO仿人机器人单目视觉避障关键技术研究随着机器人技术的发展,对仿人机器人的避障,路径规划等核心技术的需求也逐渐升高,此时研究仿人机器人的避障技术具有十分重要的意义。本文利用NAO仿人机器人的单目相机建立视觉避障系统,识别障碍物并获得障碍物的位置,然后将室内环境映射为栅格地图同时利用栅格地图和蚁群算法进行避障路径规划,最后完成了单目避障运动实验。本文的主要工作内容如下:建立避障策略及坐标映射:首先根据仿人机器人的使用环境和场景确定单目避障的策略,然后利用张定友标定法,完成对相机的内外参数的标定及坐标转换,并在转换坐标的同时完成了深度些信息的获取。设计障碍物提取方法:首先对机器人行走环境进行分析,并利用NAO机器人相机,针对室内环境构建障碍物的数据集;第二,根据数据集中障碍物大小不一且数据量较少的特点选择旋转,加噪,裁剪和高斯模糊等方式对数据集采取增强处理;第三,采用FasterR-cnn+Grabcut构成两段障碍物识别策略,分离障碍物区域与背景区域,针对其中的卷积神经网络对小物体识别困难的问题,采用特征金字塔结构对FasterR-cnn进行优化;最后,采用二值化和膨胀算法对图像完成后处理,将图像转化为二值化图片,用于生成栅格地图。设计仿人机器人单目避障路径规划方法:首先利用计算机视觉将所获得的障碍物坐标转化成栅格地图。然后利用蚁群算法,形成NAO仿人机器人避障行走路径,并利用蚂蚁的路径信息完成行走路径的加速拟合。NAO机器人避障实验:根据前述研究成果,制订了实验,利用NAO机器

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