12、基于人工智能视觉的移动机器人设计、构建与编程

基于人工智能视觉的移动机器人设计、构建与编程

1 引言

近年来，移动机器人研究备受关注，因其在众多远程应用中具有巨大潜力，尤其在对人类有高风险的领域。随着机械和传感器技术的发展，机器人与环境的交互能力显著提升，能更精准地描述周围环境，执行任务的准确性、精度和自主性也大幅提高。不过，移动机器人仍面临一些技术挑战，如延长电池续航、提升导航系统性能、优化多机器人舰队控制等。

2 相关工作

• 视觉定位 ：有研究通过设计红外地标、构建基于Visual C++6.0和OpenCV的系统软件，利用三角测量法确定移动机器人在世界坐标系中的位置。
• 视觉跟踪 ：采用无迹卡尔曼滤波器（UKF）的视觉跟踪系统，能准确估计移动机器人的位置和方向，并在机器人运动时转动相机对准目标。
• 机器人运输 ：在配送中心，通过人工视觉和模糊逻辑模块控制轮式机器人运输物体，利用网络摄像头计算机器人位置，模糊控制器估计其速度并无线传输给机器人。
• 水下目标跟踪 ：自主水下航行器（AUV）的视觉相对定位技术不断发展，通过统计分析确保数据的适用性，实现对视觉目标的跟踪。

3 机器人学的一般方面

3.1 移动机器人背景

移动机器人适用于执行对人类不愉快或危险的任务，如运输危险材料、矿山挖掘等，也可用于监督、检查、协助残疾人以及外科远程操作等。自主移动机器人的特点是感知和行动之间的智能连接，其自主性程度取决于将环境信息