基于角點檢測與圖像匹配的機(jī)器人示教路徑修正算法研究的開題報告

基于角點檢測與圖像匹配的機(jī)器人示教路徑修正算法研究的開題報告一、研究背景工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)線上廣泛應(yīng)用，但是在工業(yè)應(yīng)用中常常需要對機(jī)器人進(jìn)行示教，以指導(dǎo)機(jī)器人完成特定的任務(wù)。但是，由于環(huán)境的干擾、機(jī)器人本身的誤差等因素，示教路徑可能不能完全適用于實際場景。因此，對示教路徑進(jìn)行修正變得尤為重要?，F(xiàn)有的路徑規(guī)劃方法主要基于機(jī)器人本身的運動學(xué)模型，無法對環(huán)境進(jìn)行有效的建模和處理。近年來，圖像處理技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸增多，基于圖像的路徑規(guī)劃方法也逐漸受到關(guān)注。二、研究內(nèi)容本文將針對基于視覺的機(jī)器人示教路徑修正問題展開研究，具體內(nèi)容包括：1.設(shè)計基于單目相機(jī)的角點檢測算法，實現(xiàn)機(jī)器人環(huán)境中角點的快速檢測；2.基于特征點匹配算法，對機(jī)器人行動過程中獲取的圖像進(jìn)行匹配，提取出示教路徑；3.根據(jù)機(jī)器人實際運動狀態(tài)，識別出目前環(huán)境與示教路線之間的差異，并將處理結(jié)果反饋至機(jī)器人控制模塊，實現(xiàn)路徑修正。三、研究意義本研究將為工業(yè)機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中有效執(zhí)行預(yù)定任務(wù)提供技術(shù)支持，同時，該研究在機(jī)器人智能化領(lǐng)域中的應(yīng)用也將有著重要的實踐意義。四、研究方法本文將采用機(jī)器視覺技術(shù)，基于角點檢測算法和圖像匹配算法，通過機(jī)器人自身的視覺傳感器，完成機(jī)器人示教路徑的快速修正。五、研究步驟1.學(xué)習(xí)機(jī)器視覺技術(shù)，包括角點檢測、特征點匹配等相關(guān)算法及其實現(xiàn)方法；2.設(shè)計基于單目相機(jī)的角點檢測算法，實現(xiàn)機(jī)器人環(huán)境中角點的快速檢測；3.設(shè)計基于特征點匹配算法，對機(jī)器人行動過程中獲取的圖像進(jìn)行匹配，提取出示教路徑；4.根據(jù)機(jī)器人實際運動狀態(tài)，識別出目前環(huán)境與示教路線之間的差異，并將處理結(jié)果反饋至機(jī)器人控制模塊，實現(xiàn)路徑修正；5.對所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與實驗，評估算法性能及可行性。六、預(yù)期成果本文將通過設(shè)計基于角點檢測與圖像匹配的機(jī)器人示教路徑修正算法，實現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人在實際工作場景中的路徑修正，取得實際效果，預(yù)期成果主要包括：1.基于單目相機(jī)的角點檢測算法實現(xiàn)與優(yōu)化；2.基于特征點匹配算法，對機(jī)器人行動過程中的圖像進(jìn)行匹配的實現(xiàn)與優(yōu)化；3.基于機(jī)器人實際運動狀態(tài)，識別出目前環(huán)境與示教路線之間的差異，并將處理結(jié)果反饋至機(jī)器人控制模塊的算法實現(xiàn)與優(yōu)化；4.實現(xiàn)基于視覺的機(jī)器人示教路徑修正的系統(tǒng)原型。七、論文結(jié)構(gòu)本論文共分為六個部分：第一章：緒論。介紹本研究的背景、內(nèi)容、意義、方法及預(yù)期成果。第二章：相關(guān)理論與方法。介紹本研究中所需掌握的相關(guān)理論和方法，包括角點檢測算法、特征點匹配算法等。第三章：機(jī)器人示教路徑的獲取。介紹機(jī)器人示教路徑獲取的相關(guān)算法及技術(shù)，并詳細(xì)說明實現(xiàn)過程。第四章：機(jī)器人示教路徑的修正算法。介紹機(jī)器人示教路徑修正算法及其實現(xiàn)方法，重點分析其理論基礎(chǔ)和實現(xiàn)過程。第五章：實驗結(jié)果與分析。對算法的