球形机器人：多传感器目标追踪与自主控制研究

该篇论文主要探讨了球形机器人多传感器目标追踪技术，由李红义、孙汉旭和贾庆轩三位作者共同完成，发表在《北京邮电大学自动化学院》。论文的焦点在于解决球形机器人在复杂环境下的自主控制问题，尤其是如何实现对不在视野范围内的目标物的有效追踪。 论文的核心内容构建了一个实验平台，该平台集成了单目视觉和超声波传感器。单目视觉部分利用RGB阈值分割技术来识别和定位目标物体，通过捕捉目标物体在局部图像中的特征，精确计算出其中心坐标。同时，超声波传感器则提供了机器人与目标物之间的距离信息，这两者结合为机器人提供了更全面的环境感知能力。 作者关注的关键技术包括视觉追踪、多传感器融合、图形分割以及针对球形机器人特性的运动控制策略。他们设计了一套控制规则，能够使机器人根据目标物体的视觉特征改变运动方向，逐步接近并保持在预设的安全距离内，即使目标物被移动，也能实现动态追踪。 球形机器人的硬件系统由上层图像处理系统和底层控制单元构成。上层系统负责图像采集和处理，通过RS-232C串口与底层的ARM伺服电机控制系统、陀螺仪和超声波测距仪等设备协同工作。底层系统确保了机器人的实时定位、避障和路径规划，而视觉系统则作为核心组件，提供了目标物体的关键信息。 这篇论文不仅阐述了球形机器人多传感器目标追踪的技术原理和方法，还展示了其实验平台的构建过程，以及如何通过集成视觉和超声波传感数据来优化机器人的自主导航和目标追踪性能。这对于推进球形机器人在实际应用中的自主性和适应性具有重要意义，例如在搜索、救援或环境监测等领域。