一种基于视觉和超声波的导航控制系统

1.一种基于视觉和超声波的导航控制系统，其特征是：该系统包括履带式机器人本体，设置在履带式机器人左前方、正前方、右前方的超声波测距子系统和正上方的的视觉子系统，以及位于履带式机器人上方的运动控制子系统；所述履带式机器人本体用于根据视觉子系统所提供的导航路径进行运动，运动过程中根据超声波测距子系统检测履带式机器人周围的障碍物从而实现实时避障。
2.如权利要求1所述的基于视觉和超声波的导航控制系统，其特征在于所述履带式机器人本体的转弯、直行和停止动作由履带式机器人左右驱动轮的离合器协调控制，离合器的动作由相应的液压缸自动控制。
3.如权利要求1所述的基于视觉和超声波的导航控制系统，其特征在于视觉子系统包括两个CCD摄像机、两个模数转换电路和一个DSP图像处理器，两个CCD摄像机用于实时采集履带式机器人前方路况的视频信息，并将所提取的视频信息经模数转换电路后发送给DSP图像处理器；DSP图像处理器对所得视频信息进行处理而得到导航路径和导航参数。
4.如权利要求1所述的基于视觉和超声波的导航控制系统，其特征在于所述超声波测距子系统包括超声波发射器和超声波接收器及信号处理电路，发射器连续发射超声波信号来探测履带式机器人正前方、左前方、右前方是否有障碍物，超声波接收器接收障碍物反射回来的回波信号并将其传输到信号处理电路；信号处理电路对所接收到的信号进行处理来获得距离信息，然后将该距离信息传送给运动控制子系统来控制履带式机器人避障。
5.如权利要求1所述的基于视觉和超声波的导航控制系统，其特征在于所述运动控制子系统包括DSP运动控制器和外围电路，所述运动控制子系统用于根据所述DSP图像处理器提供的导航参数以及超声波测距子系统提供的距离信息来控制履带式机器人自主行走和避障；
所述运动控制子系统分为基于超声波传感器的控制子系统和基于视觉传感器的控制子系统，均采用模糊控制方法，当至少有一组超声波测距子系统获得的障碍物距离小于或等于设定值时，采用基于超声波传感器的控制子系统，即将所述三组超声波测距子系统检测的障碍物的距离信息作为模糊输入量，设计模糊控制器，将所述履带式机器人左右两个驱动轮的离合器在断开状态下的持续时间作为输出量，通过控制该时间来控制履带式机器人的转弯、直行和停止；当三组超声波测距子系统获得的障碍物距离均大于设定值时，采用基于视觉传感器的控制子系统，即将所述导航参数作为模糊输入量，设计模糊控制器，将所述履带式机器人左右两个驱动轮的离合器在断开状态下的持续时间作为输出量，通过控制该时间来控制履带式机器人的转弯、直行和停止。

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