Введение
1. Анализ построения программного управления роботами 9
1.1 Основные компоненты робота 12
1.2 Описание модулей (компонентов) робота 13
1.3 Архитектура программного обеспечения 22
1.4 Описание основных модулей программы управления роботами 24
Выводы 27
2. Алгоритмы обработки информации, поступающей от различных датчиков робота 28
2.1 Алгоритмы обработки информации, полученной от ультразвукового дальномера 28
Определение параметров дальномера 28
Обработка показаний дальномера 30
2.2 Калибровка цифровой видеокамеры: теория и алгоритмы 33
Параметры камеры 33
Определение параметров камеры 34
2.3 Алгоритмы определения геометрии стереоизображений и реконструкции трехмерного объекта 41
Эпиполярная геометрия 41
Фундаментальная матрица 44
Установление соответствий между точками стереоизображений 49
Реконструкция трехмерной сцены по системе изображений 59
Выводы 64
3. Алгоритмы и программное обеспечение поиска оптимального пути робота 65
3.1 Задача поиска оптимального пути робота 65
Волновой алгоритм 67
Трапецеидальный план 70
Модель движения точечного робота 70
Модель движения робота-многоугольника 71
Алгоритм поиска кратчайшего пути 72
Алгоритм вычисления графа видимости .74
Алгоритм нахождения кратчайшего пути 78
3.2 Задача размещения маяков в системе помещений 79
Разбиение многоугольника на монотонные части 81
Триангуляция монотонного многоугольника 82
Выводы 86
4. Предложения по практическому использованию разработанного программного обеспечения для управления роботами 87
4.1 Построение карты местности с помощью мобильного робота и дальномера 87
4.2 Ориентация в пространстве по маякам 92
Распознавание маяка 94
Определение параметров маяка 97
4.3 Примеры разработанных роботов 100
Выводы 107
Заключение 108
Список литературы 111
Приложение №1 120
