
循跡機(jī)器人是一種能夠自動(dòng)按照給定的路線(通常是采用不同顏色或者其他信號(hào)標(biāo)記來引導(dǎo))進(jìn)行移動(dòng)的機(jī)器人,它是一個(gè)運(yùn)用傳感器、信號(hào)處理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及自動(dòng)控制等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)路面探測(cè)、障礙檢測(cè)、信息反饋和自動(dòng)行駛的技術(shù)綜合體。循跡機(jī)器人在軍事、民用和科學(xué)研究等方面已獲得了廣泛的應(yīng)用。例如自動(dòng)化生產(chǎn)線的物料陪送機(jī)器人,醫(yī)院的機(jī)器人護(hù)士,商場(chǎng)的導(dǎo)游機(jī)器人等。近年來,循跡機(jī)器人逐漸由陸地轉(zhuǎn)移到空中,算法難度上也大大增加。
基于視覺導(dǎo)航的無(wú)人機(jī)自主循跡,利用機(jī)載攝像頭獲取導(dǎo)引軌跡的各種信息,完成自主循跡飛行。無(wú)人機(jī)需對(duì)不同的軌跡進(jìn)行模版匹配。在基于導(dǎo)引線的視覺導(dǎo)航中,如何檢測(cè)出導(dǎo)引線拐角是無(wú)人機(jī)自主導(dǎo)航的難點(diǎn)之一。常見的基于模板的角點(diǎn)檢測(cè)算法有Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法、KLT角點(diǎn)檢測(cè)算法及SUSAN角點(diǎn)檢測(cè)算法。上述算法會(huì)檢測(cè)出所有符合角點(diǎn)特征的角點(diǎn),無(wú)人機(jī)所需的唯一拐角角點(diǎn)仍需進(jìn)一步識(shí)別。針對(duì)上述問題,在常用的快速模版匹配算法的基礎(chǔ)上,利用沿邊尋點(diǎn)法判斷目標(biāo)是否旋轉(zhuǎn)。在H arris角點(diǎn)檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),利用該算法提取導(dǎo)引軌跡中的拐角點(diǎn)。最后,在圖像處理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)合理的控制器算法實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自主循跡。

中航恒拓智能視覺循跡教學(xué)無(wú)人機(jī)開發(fā)平臺(tái)HT500A,采用基于STM32F4的Enzo 2飛控系統(tǒng),采用500mm對(duì)角軸距四旋翼結(jié)構(gòu),通過搭載兩軸圖像增穩(wěn)云臺(tái)和機(jī)器視覺模塊、光流測(cè)速傳感器以及超聲波測(cè)距傳感器可以獲取地面上的道路信息和高度信息,識(shí)別并跟蹤地面上的黑線軌道。一鍵起飛、精準(zhǔn)循跡、懸停、轉(zhuǎn)彎、精準(zhǔn)降落全程均可自主完成。同時(shí)支持用戶手動(dòng)遙控操作飛行,可拓展完成飛行避障、目標(biāo)物抓取與投擲、航拍等任務(wù)。整個(gè)平臺(tái)的可玩性更強(qiáng),穩(wěn)定性更強(qiáng)。同時(shí)配套豐富的教學(xué)資源。讓學(xué)生在操作的同時(shí)也可以學(xué)到更多知識(shí)。