Юдин Д.А.
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В. Г. Шухова), инженер, г. Белгород, ул. Костюкова, д. 46, тел.: +7(920)200-73-95, yuddim@yandex.ru
Проценко В.В.
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В. Г. Шухова), студент, г. Белгород, ул. Костюкова, д. 46, тел.: +7(4722)30-99-01, yuddim@yandex.ru
Постольский Г.Г.
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В. Г. Шухова), аспирант, г. Белгород, ул. Костюкова, д. 46, тел.: +7(4722)30-99-01, yuddim@yandex.ru
Кижук А.С.
Д.т.н., Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В. Г. Шухова), профессор, г. Белгород, ул. Костюкова, д. 46, тел.: +7(4722)23-05-09, tk.bstu.ru@gmail.com
Магергут В.З.
Д.т.н., Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В. Г. Шухова), зам. директора института по научной работе, профессор, г. Белгород, ул. Костюкова, д. 46, тел.: +7(960)625-44-78, valerymag@nm.ru
Аннотация
При разработке автономных мобильных роботов важной задачей является их автоматическое ориентирование, позиционирование и навигация относительно известной и особенно, неизвестной сцены наблюдения.
Разработана система технического зрения (СТЗ), которая на основе изображения от видеокамеры с поворотно-наклонным механизмом выделяет искусственные ориентиры и позволяет вычислить отклонение движения робота от заданного курса с учетом найденных ориентиров. В качестве искусственных ориентиров выступают линии, ограничивающие трассу робота, и метки в виде двухмерных штриховых кодов. При наличии модели пространства с искусственными ориентирами СТЗ позволяет установить позицию и ориентацию мобильного робота. СТЗ представляет собой программно-аппаратный комплекс, который включает в себя одну видеокамеруc поворотно-наклонным механизмоми бортовой компьютер, на котором реализовано программное обеспечение (ПО), позволяющее осуществлять поиск искусственных ориентиров в окружающем пространстве и выделять их на изображении. ПО обеспечивает также управление приводом колес робота с целью устранить вычисленное отклонение от курса, полученного на основе информации об искусственных ориентирах.
Для обнаружения искусственных ориентиров в виде двухмерных штриховых кодов применен алгоритм, основанный на анализе яркостных характеристик поперечных сечений изображения. Примененный алгоритм распознавания ориентира-линии основан на операции порогового преобразования изображения, морфологическом расширении и преобразовании Хафа.
Предлагаемая СТЗ испытана на мобильном роботе с дифференциальным приводомна кафедре «Техническая кибернетика» БГТУ им. В.Г. Шухова, в качестве целевых объектов выступали специальные визуальные метки.
Предлагаемая система технического зрения для автоматического ориентирования и позиционирования робота отличается экономичностью и может быть применена в составе систем управления складскими робокарами, роботами сферы обслуживания и обеспечения безопасности, мобильными роботами, работающими в агрессивных и опасных для здоровья человека средах.
Работа выполнена в рамках гранта РФФИ № 12-07-97526-р_центр_а «Информационно-вычислительные интеллектуальные системы управления роботизированных транспортных средств для решения логистических задач промышленных и агропромышленных производств», государственного задания Минобрнауки РФ № 01201256918.
Ключевые слова
Робот, зрение, перемещение, объект, методика, навигация.
Год 2014 Номер выпуска 1 Сквозной номер 2 Страницы 70-75
Индекс УДК: 004.93:629.051:621.865.8-5
