МОДЕЛЬ МОБИЛЬНОГО РОБОТА С КОМПЬЮТЕРНЫМ ЗРЕНИЕМ
|
Введение 5
Глава 1. Анализ систем компьютерного зрения 6
1.2. Алгоритмы работы систем компьютерного зрения 6
1.2.1. Сегментация 6
1.2.1.1. Метод, основанный на использовании кластеризации 8
1.2.1.2. Метод, основанный на использовании гистограмм 9
1.2.1.3. Метод выделения краёв 10
1.2.1.4. Методы разрастания областей 11
1.2.1.5. Методы разреза графа 12
1.2.1.6. Сегментация методом водораздела 13
1.2.1.7. Сегментация с помощью модели 13
1.2.2. Контурный анализ 13
1.2.3. Template matching 15
1.2.4. Feature Detection 17
1.3. Физическая составляющая компьютерного зрения 17
1.4. Способы перемещения роботов 20
1.4.1. Колесные роботы 21
1.4.2. Гусеничные роботы 22
1.4.3. Шагающие роботы 22
1.4.4. Специализированные 22
1.5. Вывод 23
Глава 2. Мобильные платформы и системы управления 24
2.1. Модули компьютерного зрения 24
2.1.1. In-Sight 2000 24
2.1.2. ICAM-7100 26
2.1.3. TrackingCam 27
2.2. Микроконтроллеры 28
2.2.1. Arduino Uno 28
2.2.2. Iskra Neo 30
2.2.3. OpenCM9.04-C 31
2.3. Готовые продукты 33
2.3.1. Ozobot Bit 33
2.3.2. Автономные транспортные средства 34
2.3.3. ВИДЭРЭТРЕК 1 36
2.4 Вывод 38
Глава 3. Разработка робота 39
Заключение 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 50
Глава 1. Анализ систем компьютерного зрения 6
1.2. Алгоритмы работы систем компьютерного зрения 6
1.2.1. Сегментация 6
1.2.1.1. Метод, основанный на использовании кластеризации 8
1.2.1.2. Метод, основанный на использовании гистограмм 9
1.2.1.3. Метод выделения краёв 10
1.2.1.4. Методы разрастания областей 11
1.2.1.5. Методы разреза графа 12
1.2.1.6. Сегментация методом водораздела 13
1.2.1.7. Сегментация с помощью модели 13
1.2.2. Контурный анализ 13
1.2.3. Template matching 15
1.2.4. Feature Detection 17
1.3. Физическая составляющая компьютерного зрения 17
1.4. Способы перемещения роботов 20
1.4.1. Колесные роботы 21
1.4.2. Гусеничные роботы 22
1.4.3. Шагающие роботы 22
1.4.4. Специализированные 22
1.5. Вывод 23
Глава 2. Мобильные платформы и системы управления 24
2.1. Модули компьютерного зрения 24
2.1.1. In-Sight 2000 24
2.1.2. ICAM-7100 26
2.1.3. TrackingCam 27
2.2. Микроконтроллеры 28
2.2.1. Arduino Uno 28
2.2.2. Iskra Neo 30
2.2.3. OpenCM9.04-C 31
2.3. Готовые продукты 33
2.3.1. Ozobot Bit 33
2.3.2. Автономные транспортные средства 34
2.3.3. ВИДЭРЭТРЕК 1 36
2.4 Вывод 38
Глава 3. Разработка робота 39
Заключение 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 50
В настоящее время робототехника активно развивается. Так как роботы способны находится в условиях, при которых человек может получить тяжелый вред здоровью. На производствах они способны выполнять более точные операции, не нуждаются в отдыхе и умеют быстрее реагировать. Так же они помогают в быту облегчая обычную рутинную работу.
Для выполнения своих функций они используют различные виды сенсоров и систем машинного зрения. Системы машинного зрения различается по типу воспринимаемой информации. Это может быть считывание штрих кодов.
Однако возникают случаи, когда считывание штрих кодов неудобно или нереализуемо в данных условиях. Обычно это возникает при удалении объекта на расстояние от считывающего модуля. Например, это может быть распознавание сигнала на светофоре или контроль безопасности на стройках с помощью отслеживания каски на человеке. Для этих целей лучше подходит распознавание по цветовым характеристикам.
Целью работы является разработка модели мобильного робота способного перемешаться в окружающем его пространстве и выполнять действия в зависимости от цветовых маркировок, которые он увидит и распознает.
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Изучить принцип работы компьютерного зрения.
2) Написать программу для контроллера управления камерой.
3) Разработать модель мобильного робота.
Для выполнения своих функций они используют различные виды сенсоров и систем машинного зрения. Системы машинного зрения различается по типу воспринимаемой информации. Это может быть считывание штрих кодов.
Однако возникают случаи, когда считывание штрих кодов неудобно или нереализуемо в данных условиях. Обычно это возникает при удалении объекта на расстояние от считывающего модуля. Например, это может быть распознавание сигнала на светофоре или контроль безопасности на стройках с помощью отслеживания каски на человеке. Для этих целей лучше подходит распознавание по цветовым характеристикам.
Целью работы является разработка модели мобильного робота способного перемешаться в окружающем его пространстве и выполнять действия в зависимости от цветовых маркировок, которые он увидит и распознает.
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Изучить принцип работы компьютерного зрения.
2) Написать программу для контроллера управления камерой.
3) Разработать модель мобильного робота.
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь в написании работ!
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной были изучены принципы работы компьютерного зрения, различные алгоритмы работы и сферы применения систем с различным числом модулей компьютерного зрения. Так же были изучены различные варианты перемещения роботов, плюсы и минусы этих способов.
Так же была написана программа, которая считывает параметры с модуля компьютерного зрения. Программа работает, основываясь на алгоритме под названием сегментация. Он был выбран из-за хороших показателей в поиске цветовых меток и поиске границ.
Была разработана модель мобильного робота. Было решено использование способа перемещения на трех колесах. Она обеспечивает необходимую проходимость и управляемость. Модуль зрения находится на подставке для лучшей работы.
Таким образом цель, поставленная в выпускной квалификационной работе выполнена.
Так же была написана программа, которая считывает параметры с модуля компьютерного зрения. Программа работает, основываясь на алгоритме под названием сегментация. Он был выбран из-за хороших показателей в поиске цветовых меток и поиске границ.
Была разработана модель мобильного робота. Было решено использование способа перемещения на трех колесах. Она обеспечивает необходимую проходимость и управляемость. Модуль зрения находится на подставке для лучшей работы.
Таким образом цель, поставленная в выпускной квалификационной работе выполнена.
1. Как это работает? Компьютерное зрение. -Режим доступа:
https://vandex.ru/blog/companv/80564, свободный. - Загол. с экрана.
2. Компьютерное зрение. Современный подход/Форсайт Д.А., Понс Ж.- Москва: Вильямс, 2004. -404с.
3. Компьютерное зрение/Шапиро Л., Стокман Дж.- Москва: Бином. Лаборатория знаний,2009. -763с.
4. Сегментация (обработка изображений). -Режим доступа: Ьйр8://ш^1к1ре41а.огд^1к1/Сегментация(обработка изображений), свободный. - Загол. с экрана.
5. Цифровая обработка изображений/ Рафаэл С. Гонсалес, Ричард Е. Вудс. - Москва: Техносфера, 2012. - 1104с.
6. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ.—М.: Мир, 1982. - Кн.1 - 312 с.
7. Выделение границ. -Режим доступа:
https://ru.wikipedia.огц^1к1/Выделение границ, свободный. - Загол. с экрана.
8. Анализ алгоритмов компьютерного зрения. -Режим доступа: https://blog.arealidea.ru/articles/mobile/analiz-algoritmov-kompvuternogo- zreniva-poiska-obektov-i-sravneniva-izobrazheniv/, свободный. - Загол. с экрана.
9. Компьютерное зрение: технологии, рынок, перспективы. -Режим доступа:
https: //www.tadviser.ru/index.php/Статья: Компьютерное зрение: технол огии%2С рынок%2С перспективы, свободный. - Загол. с экрана.
10. Робототехника. -Режим доступа:
https: //ru.wikipedia. org/wiki/Робототехника, свободный. - Загол. с
экрана.
11. Настольная книга разработчика роботов/ Оуэн Бишоп - Спб.: Корона- Век, 2010. - 398с.
12.In-Sight 2000 Vision Sensor. -Режим доступа: https://www.cognex.com/ru- ru/products/machine-vision/vision-sensors/in-sight-2000-vision-sensors, свободный. - Загол. с экрана.
13.ICAM-7000 Smart Camera. -Режим доступа:
https://www.advantech.ru/products/6a1d8397-ce30-4e86-a2b6- cd80ec5db4c6/icam-7000/mod 64dd4924-9745-4a3b-ac12-8b0538ece8ee, свободный. - Загол. с экрана.
14. Модуль технического зрения TrackingCam. -Режим доступа:
https://robotgeeks.ru/collection/komplektuyuschie-dlya-avtonomnyh- robotov/product/modul-tehnicheskogo-zreniya-trackingcam, свободный. - Загол. с экрана.
15. Arduino Uno. -Режим доступа: https://amperka.ru/product/arduino-
uno#docs, свободный. - Загол. с экрана.
16.Iskra Neo. -Режим доступа: https://amperka.ru/product/iskra-neo,
свободный. - Загол. с экрана.
17. Плата Iskra Neo. -Режим доступа:
http://www.linuxcenter.ru/shop/ops hard/amperka/iskra neo/, свободный. - Загол. с экрана.
18.OpenCM9.04. -Режим доступа:
https://emanual.robotis.com/docs/en/parts/controller/opencm904/#examples, свободный. - Загол. с экрана.
19.OpenCM9.04-C. -Режим доступа: https://www.trossenrobotics.com/open- cm-904c, свободный. - Загол. с экрана.
20.Ozobot — миниатюрный программируемый робот для игр и обучения, который ходит по нарисованным линиям. -Режим доступа: https://habr.com/ru/company/medgadgets/blog/371307/, свободный. - Загол. с экрана.
21. Карманный робот игрушка Ozobot Bit. -Режим доступа:
https://medgadgets.ru/shop/ozobot-
bit.html?utm source=geek&utm medium=ozobot&utm campaign bit, свободный. - Загол. с экрана.
22. КАК РАБОТАЕТ БЕСПИЛОТНЫЙ АВТОМОБИЛЬ. -Режим доступа: https://bespilot.com/chastve-voprosv/kak-rabotaet-bespilotnyj-avtomobil, свободный. - Загол. с экрана.
23. Компьютерное зрение. -Режим доступа: https://robotrack-
rus.ru/kompyuternoe-zrenie/, свободный. - Загол. с экрана.
24.OpenCM IDE. -Режим доступа:
https://emanual.robotis.com/docs/en/software/opencm ide/getting started/, свободный. - Загол. с экрана.
25. Трёхколёсный бот. -Режим доступа:
https://www.prorobot.ru/lego/3h kolesniy bot.php, свободный. - Загол. с экрана.
https://vandex.ru/blog/companv/80564, свободный. - Загол. с экрана.
2. Компьютерное зрение. Современный подход/Форсайт Д.А., Понс Ж.- Москва: Вильямс, 2004. -404с.
3. Компьютерное зрение/Шапиро Л., Стокман Дж.- Москва: Бином. Лаборатория знаний,2009. -763с.
4. Сегментация (обработка изображений). -Режим доступа: Ьйр8://ш^1к1ре41а.огд^1к1/Сегментация(обработка изображений), свободный. - Загол. с экрана.
5. Цифровая обработка изображений/ Рафаэл С. Гонсалес, Ричард Е. Вудс. - Москва: Техносфера, 2012. - 1104с.
6. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ.—М.: Мир, 1982. - Кн.1 - 312 с.
7. Выделение границ. -Режим доступа:
https://ru.wikipedia.огц^1к1/Выделение границ, свободный. - Загол. с экрана.
8. Анализ алгоритмов компьютерного зрения. -Режим доступа: https://blog.arealidea.ru/articles/mobile/analiz-algoritmov-kompvuternogo- zreniva-poiska-obektov-i-sravneniva-izobrazheniv/, свободный. - Загол. с экрана.
9. Компьютерное зрение: технологии, рынок, перспективы. -Режим доступа:
https: //www.tadviser.ru/index.php/Статья: Компьютерное зрение: технол огии%2С рынок%2С перспективы, свободный. - Загол. с экрана.
10. Робототехника. -Режим доступа:
https: //ru.wikipedia. org/wiki/Робототехника, свободный. - Загол. с
экрана.
11. Настольная книга разработчика роботов/ Оуэн Бишоп - Спб.: Корона- Век, 2010. - 398с.
12.In-Sight 2000 Vision Sensor. -Режим доступа: https://www.cognex.com/ru- ru/products/machine-vision/vision-sensors/in-sight-2000-vision-sensors, свободный. - Загол. с экрана.
13.ICAM-7000 Smart Camera. -Режим доступа:
https://www.advantech.ru/products/6a1d8397-ce30-4e86-a2b6- cd80ec5db4c6/icam-7000/mod 64dd4924-9745-4a3b-ac12-8b0538ece8ee, свободный. - Загол. с экрана.
14. Модуль технического зрения TrackingCam. -Режим доступа:
https://robotgeeks.ru/collection/komplektuyuschie-dlya-avtonomnyh- robotov/product/modul-tehnicheskogo-zreniya-trackingcam, свободный. - Загол. с экрана.
15. Arduino Uno. -Режим доступа: https://amperka.ru/product/arduino-
uno#docs, свободный. - Загол. с экрана.
16.Iskra Neo. -Режим доступа: https://amperka.ru/product/iskra-neo,
свободный. - Загол. с экрана.
17. Плата Iskra Neo. -Режим доступа:
http://www.linuxcenter.ru/shop/ops hard/amperka/iskra neo/, свободный. - Загол. с экрана.
18.OpenCM9.04. -Режим доступа:
https://emanual.robotis.com/docs/en/parts/controller/opencm904/#examples, свободный. - Загол. с экрана.
19.OpenCM9.04-C. -Режим доступа: https://www.trossenrobotics.com/open- cm-904c, свободный. - Загол. с экрана.
20.Ozobot — миниатюрный программируемый робот для игр и обучения, который ходит по нарисованным линиям. -Режим доступа: https://habr.com/ru/company/medgadgets/blog/371307/, свободный. - Загол. с экрана.
21. Карманный робот игрушка Ozobot Bit. -Режим доступа:
https://medgadgets.ru/shop/ozobot-
bit.html?utm source=geek&utm medium=ozobot&utm campaign bit, свободный. - Загол. с экрана.
22. КАК РАБОТАЕТ БЕСПИЛОТНЫЙ АВТОМОБИЛЬ. -Режим доступа: https://bespilot.com/chastve-voprosv/kak-rabotaet-bespilotnyj-avtomobil, свободный. - Загол. с экрана.
23. Компьютерное зрение. -Режим доступа: https://robotrack-
rus.ru/kompyuternoe-zrenie/, свободный. - Загол. с экрана.
24.OpenCM IDE. -Режим доступа:
https://emanual.robotis.com/docs/en/software/opencm ide/getting started/, свободный. - Загол. с экрана.
25. Трёхколёсный бот. -Режим доступа:
https://www.prorobot.ru/lego/3h kolesniy bot.php, свободный. - Загол. с экрана.
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.
Подобные работы
- ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АЛГОРИТМА FAST-SLAM ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ МОБИЛЬНОГО РОБОТА В ЗАМКНУТОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Дипломные работы, ВКР, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4360 р. Год сдачи: 2018 - Синтез законов управления подвижными объектами с использованием компьютерного зрения
Магистерская диссертация, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4965 р. Год сдачи: 2020 - Система управления мобильным роботом
Бакалаврская работа, робототехника. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2021 - Многоцелевое управление омниколесным роботом
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2021 - Автоматической управление группой роботов
Магистерская диссертация, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4875 р. Год сдачи: 2022 - Разработка программно-аппаратного комплекса для управления системой роботов
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4270 р. Год сдачи: 2020 - Управление движением робота-манипулятора
Дипломные работы, ВКР, программирование. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2024 - Исследование возможностей SCADA - системы Genesis64
Магистерская диссертация, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2018 - Учебное и методическое обеспечение использования биоморфного робота в обучении школьников
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4360 р. Год сдачи: 2016
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (152561)
- Бакалаврская работа (38868)
- Диссертация (978)
- Магистерская диссертация (22489)
- Дипломные работы, ВКР (62279)
- Главы к дипломным работам (2139)
- Курсовые работы (10693)
- Контрольные работы (6269)
- Отчеты по практике (1357)
- Рефераты (1488)
- Задачи, тесты, ПТК (631)
- Ответы на вопросы (155)
- Статьи, Эссе, Сочинения (942)
- Бизнес-планы (51)
- Презентации (106)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1692)
- Диссертации (РГБ) (1882)
- Прочее (458)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы