30、基于视觉系统的移动机器人轨迹分析与直观裸手远程操作机器人研究

基于视觉系统的移动机器人轨迹分析与直观裸手远程操作机器人研究

在机器人技术不断发展的今天，移动机器人的轨迹分析以及人机交互的远程操作技术成为了研究的热点。本文将为大家介绍两项相关的研究成果，一项是基于视觉系统的移动机器人轨迹分析方法，另一项是利用虚拟现实和Leap Motion实现的直观裸手远程操作机器人系统。

基于视觉系统的移动机器人轨迹分析

在多移动机器人系统的应用中，如探索和检查任务，机器人的安全可靠运行至关重要。然而，由于通信、计算和人力等资源的限制，确保机器人系统的正常运行并非易事。了解机器人的实际运动模式，对于发现任务偏差、判断操作方式以及检测故障都具有重要意义。

视觉跟踪技术的应用

视觉跟踪技术在移动机器人运动分析中得到了广泛的研究和应用。视频监控系统可用于实时跟踪和活动分类，机载传感系统能用于估计机器人在危险环境中的位置，自适应视觉控制系统可引导机器人到达目标位置，基于摄像头的环境跟踪可用于避障导航，图建模方法和点分布建模可用于多机器人系统的运动分析。

提出的方法

研究人员提出了一种基于外部视觉跟踪系统的运动分析方法，该方法可以对单个或多个移动机器人的行为进行量化。其核心是通过视频摄像头获取机器人的顶视图，并基于此分析机器人的轨迹。

1. 运动跟踪与分析
   • 该方法将机器人的运动轨迹分类为直线运动和转弯等基本运动模式。假设通过外部视觉跟踪系统可以获取机器人在离散时间点的位置 $p(k) = [x(k), y(k)] \in R^2$，其中 $x(k)$ 和 $y(k)$ 是相机坐标系中的平面坐标，$k =