基于嵌入式視覺的仿人機器人點球系統(tǒng).pdf

1、機器人足球比賽已經(jīng)成為當前人工智能和機器人領(lǐng)域的研究熱點之一，其中，全自主足球機器人有著巨大的應(yīng)用潛力，其應(yīng)用領(lǐng)域包括自動駕駛、導(dǎo)游、未知區(qū)域的探索、核電站的維護、無人工廠中的搬運系統(tǒng)等等。作為一個復(fù)雜的分布式智能控制系統(tǒng)，全自主仿人足球機器人涉及人工智能、自動控制、傳感器技術(shù)、圖像處理、復(fù)雜運動規(guī)劃等多門學(xué)科。
　　由哈工大計算機學(xué)院與韓國MiniRobot公司合作設(shè)計開發(fā)的HIT-II型全自主仿人機器人的硬件結(jié)構(gòu)由四部分組成:

2、嵌入式主控計算機、單目視覺系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)和運動執(zhí)行系統(tǒng)。該機器人最大的特點是以Acer n300 PDA作為主控計算機，使之具有體積小、計算能力強、穩(wěn)定性高等特點，實現(xiàn)了仿人機器人的完全自主控制。
　　嵌入式視覺系統(tǒng)是仿人機器人點球系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它對機器人的總體性能起著決定性的作用，機器人對目標的識別、定位、路徑和運動規(guī)劃都要建立在視覺系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為了保證點球系統(tǒng)具備實時性、準確性、魯棒性和穩(wěn)定性，該視覺系統(tǒng)采用了HSV顏色空

3、間，采用了一種基于顏色查找表的變門限聚類識別算法和基于單目視覺的目標定位算法，取得了較好的實驗效果。
　　運動規(guī)劃系統(tǒng)是仿人機器人點球系統(tǒng)的核心，其本質(zhì)是決策算法，是機器人的靈魂，它通過視覺和定位信息，并采用有窮自動機理論，基于點球系統(tǒng)射門和守門的任務(wù)，構(gòu)造了各角色的有窮狀態(tài)機決策模型，每個狀態(tài)都對應(yīng)著一個算法，包含一系列決策與動作，在狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換時，就會發(fā)生決策與動作上的切換，同時完成了機器人射門和守門的任務(wù)。
　　實驗證