基于視覺的移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)與分析（基于視覺導(dǎo)航的履帶式移動(dòng)機(jī)器人、足球機(jī)器人）

基于視覺的移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)與分析（基于視覺導(dǎo)航的履帶式移動(dòng)機(jī)器人、足球機(jī)器人）,基于,視覺,移動(dòng),機(jī)器人,設(shè)計(jì),分析,導(dǎo)航,履帶式,足球 學(xué)生開題報(bào)告表 課題名稱 基于視覺的移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)與分析 課題來源 B 課題類型 D 導(dǎo) 師 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 一、調(diào)研準(zhǔn)備： 移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)有機(jī)械部分和視覺部分。機(jī)械部分主要是底盤的設(shè)計(jì)，為了設(shè)計(jì)合理的底盤結(jié)構(gòu)，選用合適的減速器及控制電機(jī)，特對(duì)所學(xué)的相關(guān)課程進(jìn)行了細(xì)致的復(fù)習(xí)，最終采用履帶式兩輪驅(qū)動(dòng)底盤、齒輪減速器、直流無刷電機(jī)的方案。視覺部分由視覺傳感器得到圖像，利用上位機(jī)進(jìn)行處理。由于單片機(jī)體積小使用方便、經(jīng)濟(jì)、能耗低并且靈活性比較高，所以本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為控制核心，來實(shí)現(xiàn)小車的智能化。同時(shí)為了更好的完成圖紙的要求，對(duì)所學(xué)的三維及二維制圖軟件進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)。 二 設(shè)計(jì)目的、要求、思路、預(yù)期成果 目的：通過該設(shè)計(jì)了解移動(dòng)機(jī)器人分類，結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)控制方法，通過三維軟件可以以進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力。 要求：要求獨(dú)立完成任務(wù)，掌握三維軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用，熟悉機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和機(jī)器人傳感器的具體應(yīng)用。 思路：根據(jù)題目的要求，確定如下方案： 機(jī)械部分設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 考慮到機(jī)器人的工作環(huán)境，移動(dòng)機(jī)器人采用的是履帶式，履帶比輪式穩(wěn)定性好，載重能力大，防滑性能好，對(duì)路面要求低而且不會(huì)造成輪陷。把履帶設(shè)計(jì)成倒梯形狀還可以進(jìn)行爬坡。減速裝置采用圓柱齒輪減速器的方案，這種減速器可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比且傳動(dòng)穩(wěn)定。移動(dòng)機(jī)器人利用視覺攝像頭采集圖像，利用單片機(jī)控制直流無刷電機(jī)，編碼器等裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的速度運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的智能控制。 這種方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，控制靈活、可靠，精度高，可滿足對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求。 視覺部分設(shè)計(jì) 視覺部分通過視覺傳感器得到地面圖像，并對(duì)圖像進(jìn)行視覺處理，使移動(dòng)機(jī)器人辨別球場(chǎng)與球顏色的不同，并向足球方向移動(dòng)，完成一個(gè)基于視覺的足球機(jī)器人的視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 預(yù)期成果： 移動(dòng)機(jī)器人使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制，利用視覺傳感器識(shí)別球與球場(chǎng)的顏色，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，可靠性能高。 三、進(jìn)度安排： 3月8日 ~ 3月26日 查閱移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)相關(guān)資料，熟悉相關(guān)軟件，寫開題報(bào)告 3月27日 ~ 4月4日 移動(dòng)機(jī)器人底盤結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì) 4月5 日 ~ 4月18日 移動(dòng)機(jī)器人視覺傳感器的軟件設(shè)計(jì) 4月19日 ~ 4月25日 視覺算法的研究 4月25日 ~ 5月1日 整理設(shè)計(jì)結(jié)果，撰寫說明書 5月2 日 ~ 5月15日 答辯 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 課題類型：A、工程設(shè)計(jì)，B、工程技術(shù)研究，C、軟件開發(fā)，D、機(jī)械設(shè)計(jì)，E、實(shí)驗(yàn)研究， F、理論研究，G、其它