Розробка системи керування автономним мобільним роботом на основі комп’ютерного зору

Abstract

У роботі досліджено підходи до створення системи керування автономним мобільним роботом на основі методів комп’ютерного зору. У першому розділі розглянуто класифікацію автономних роботів, особливості їх керування та роль комп’ютерного зору у задачах орієнтації, навігації та розпізнавання об’єктів. Наведено огляд алгоритмів обробки зображень, сучасних робототехнічних платформ і визначено завдання, які вирішує дана робота. У другому розділі сформульовано задачу керування автономним мобільним роботом, описано архітектуру розроблюваної системи, що включає вибір апаратних засобів, датчиків і камер. Побудовано модель навколишнього середовища та поставлено задачу розпізнавання візуальних даних, на основі яких здійснюється прийняття рішень про рух робота. У третьому розділі наведено реалізацію алгоритмів комп’ютерного зору, включаючи передобробку зображень, виділення ознак, розпізнавання об’єктів та визначення положення робота. Представлено розробку SLAM-алгоритму на основі візуальних даних, методи планування траєкторій та інтеграцію модулів комп’ютерного зору з підсистемою керування рухом. Описано програмну реалізацію, тестування та оцінку точності і швидкодії системи. У четвертому розділі розглянуто питання охорони праці та безпеки у надзвичайних ситуаціях. У п’ятому розділі оцінено економічну ефективність впровадження розробленої інформаційної системи. Результатом роботи є побудова повноцінної системи керування автономним мобільним роботом, що здатна орієнтуватися в просторі та приймати рішення на основі аналізу зображень у реальному часі.