
循跡機器人是一種能夠自動按照給定的路線(通常是采用不同顏色或者其他信號標記來引導)進行移動的機器人,它是一個運用傳感器、信號處理、電機驅(qū)動及自動控制等技術(shù)來實現(xiàn)路面探測、障礙檢測、信息反饋和自動行駛的技術(shù)綜合體。循跡機器人在軍事、民用和科學研究等方面已獲得了廣泛的應用。例如自動化生產(chǎn)線的物料陪送機器人,醫(yī)院的機器人護士,商場的導游機器人等。近年來,循跡機器人逐漸由陸地轉(zhuǎn)移到空中,算法難度上也大大增加。
基于視覺導航的無人機自主循跡,利用機載攝像頭獲取導引軌跡的各種信息,完成自主循跡飛行。無人機需對不同的軌跡進行模版匹配。在基于導引線的視覺導航中,如何檢測出導引線拐角是無人機自主導航的難點之一。常見的基于模板的角點檢測算法有Harris角點檢測算法、KLT角點檢測算法及SUSAN角點檢測算法。上述算法會檢測出所有符合角點特征的角點,無人機所需的唯一拐角角點仍需進一步識別。針對上述問題,在常用的快速模版匹配算法的基礎(chǔ)上,利用沿邊尋點法判斷目標是否旋轉(zhuǎn)。在H arris角點檢測算法的基礎(chǔ)上進行改進,利用該算法提取導引軌跡中的拐角點。最后,在圖像處理的基礎(chǔ)上,設(shè)計合理的控制器算法實現(xiàn)無人機自主循跡。

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