基于RGB-D傳感器的移動服務(wù)機器人功能軟件開發(fā)及應(yīng)用.pdf

1、目標(biāo)人跟蹤、交互識別等是移動服務(wù)機器人基本功能，在機場行李搬運、餐廳服務(wù)、導(dǎo)游服務(wù)等一類公共服務(wù)中，具有廣泛的應(yīng)用?；谏疃纫曈X傳感器的移動機器人目標(biāo)人跟蹤服務(wù)具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢，本文圍繞公共場所復(fù)雜動態(tài)環(huán)境下機器人目標(biāo)人跟蹤的需求，系統(tǒng)研究了高可靠跟蹤服務(wù)和交互識別功能軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。
　　移動服務(wù)機器人系統(tǒng)采用Turtlebot移動機器人硬件開發(fā)平臺和ROS(Robot Operating System)機器人操作系統(tǒng)軟件開

2、發(fā)平臺，以RGB-D傳感器和激光雷達傳感器作為機器人感知途徑，利用OpenNI軟件接口和點云庫PCL實現(xiàn)跟蹤服務(wù)和交互識別功能軟件的開發(fā)。
　　論文綜述了移動服務(wù)機器人相關(guān)研究和技術(shù)現(xiàn)狀，分析了公共場所復(fù)雜動態(tài)環(huán)境下系統(tǒng)功能需求，設(shè)計給出了系統(tǒng)框架和功能軟件架構(gòu)。功能軟件包含三個模塊:目標(biāo)人特征提取和檢測、目標(biāo)人跟蹤、交互式避障跟蹤應(yīng)用模塊。首先通過人體骨架提取和顏色直方圖特征提取完成目標(biāo)人信息初始化，接著進行基于HOG特征的人體

3、檢測。針對目標(biāo)人跟蹤需求，提出融合多特征的目標(biāo)人跟蹤方法，該方法將目標(biāo)運動趨勢估計、目標(biāo)區(qū)域顏色分布統(tǒng)計特征和目標(biāo)區(qū)域形態(tài)特征三個通道的信息進行融合，提高了動態(tài)干擾情況下的跟蹤可靠性。接著論述了跟蹤過程中融合RGB-D傳感器和激光傳感器的動態(tài)窗口法避障策略、機器人轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速的模糊PID控制策略，實現(xiàn)快速避障運動控制，同時設(shè)計了基于網(wǎng)絡(luò)和基于手勢的兩種人機交互接口，有效提高了移動機器人的智能化水平。最后通過設(shè)計的運動人體目標(biāo)跟蹤實驗，避障