智能导航机器人：基于机器视觉的控制系统与导览应用

"基于机器视觉的智能导航机器人控制系统设计，主要应用于导览机器人，通过视觉导航、路径规划、避障等功能，实现自主导航和解说。文章介绍了机器人控制系统三层结构，包括人工智能层、控制协调层和运动执行层，并详细讨论了硬件设计，如采用PC104系统、USB摄像头、超声波和红外传感器等。" 本文围绕基于机器视觉的智能导航机器人控制系统设计展开，着重阐述了在结构化道路环境中，机器人如何通过视觉导航实现道路跟踪和目标点停靠。移动机器人作为机器人学的重要分支，正朝着智能化和多样化的方向发展，广泛应用于各种场景。文章引用了于春和的激光雷达检测方法以及付梦印的踢脚线导航技术，对比之下，提出了视觉导航的优势，特别是在实时性上的提升。 导览机器人是这种技术的一个具体应用实例，它们需要具备自主导航、路径规划、避障、定点停靠、语音解说和简单的对话交互功能。这些功能通过一个层次化的控制系统实现，包括人工智能层（负责路径规划和导航）、控制协调层（整合多传感器信息）和运动执行层（执行行走动作）。人工智能层采用C语言编程的PC104系统，配合USB摄像头进行视觉信息采集，用于导航和路径规划；控制协调层利用ARM处理器处理传感器信息，如超声波传感器、红外传感器、电子罗盘和陀螺仪，以辅助避障和定位；运动执行层则通过RS-485总线驱动电机，确保机器人的行走动作。 硬件设计中，选择高性能、易扩展的PC104系统作为上位机，结合USB摄像头进行视觉信息处理。超声波传感器和红外传感器的组合用于检测前方障碍物，提供更精确的避障信息。数字罗盘和陀螺仪的使用确保了机器人行进方向的准确性。整个系统设计考虑了高精度、重复性、抗干扰能力和稳定性，确保导览机器人的高效运行。 本文详细探讨了基于机器视觉的智能导航机器人控制系统的构成和实现，揭示了视觉导航在机器人自主导航中的潜力，以及如何通过精心设计的硬件和软件实现复杂任务的顺利完成。这一领域的研究不仅推动了机器人技术的进步，也为未来智能服务机器人的广泛应用奠定了基础。