低成本彩色视觉系统在崎岖地面移动机器人静态目标跟踪中的应用

"移动机器人崎岖地面静态目标瞄准跟踪系统采用了低成本彩色视觉系统，通过实时目标跟踪控制方法，实现对静态目标的瞄准。该系统针对小型移动机器人设计，旨在降低能耗，提高算法实时性，并已在自主研发的4WS4WD差分机构移动机器人平台上得到验证，表现出良好的鲁棒性。" 在当前的技术应用中，移动机器人扮演着越来越重要的角色，特别是在复杂环境下的任务执行，如工程探险、反恐防爆和军事侦察。为了满足这些需求，移动机器人必须具备高度的自主性和强大的作业能力，其中目标跟踪是核心功能之一。本文关注的是如何在崎岖地面环境中，对静态目标进行有效的瞄准和跟踪。 传统的视觉跟踪系统通常采用高性能计算机和高分辨率相机，虽然效果良好但成本高昂，体积大且能耗高，不适合小型移动机器人。因此，研究者提出了一种基于低成本嵌入式彩色视觉系统的实时目标跟踪控制方法。这种方法优化了系统的硬件配置，降低了功耗，同时确保了算法的实时处理能力，使得在低分辨率颜色图片条件下仍能实现稳定的视觉跟踪。 系统结构方面，文章介绍的移动机器人平台具有四个独立驱动轮和差分机构，使其能够在各种复杂地形上保持稳定行驶。机器人配备的低电流12V直流马达提供了足够的驱动力，而差分机构则保证了四个轮子的连续接触，以应对不平整地面。此外，通过两侧摇臂机构的协调，减少了地形变化对主车体的影响，保持了低俯仰角，确保了崎岖地形中的稳定运行。 该机器人还集成了多种传感器，包括视觉摄像头用于目标检测和跟踪，编码器用于位置和速度测量，嵌入式计算机处理图像数据，以及加速度计以获取机器人的动态信息。通过这些传感器的协同工作，机器人能够实现多模式的机动，并在崎岖地面有效地前进和执行任务。 试验结果表明，这种低成本视觉跟踪系统即使面对低分辨率的图像，也能展现出强大的鲁棒性，有效地实现了对静态目标的瞄准和跟踪。这为未来开发更经济、高效且适应性强的移动机器人视觉系统提供了有价值的参考。