【正文】 void dispDisplay(HDISP hDisp, HBUF hBuf)。 以上三個(gè)函數(shù)被以下所介紹的函數(shù)調(diào)用完成圖像的顯示。建立一個(gè) 640*480的二維數(shù)組 Blatt[640][480]，相當(dāng)于一個(gè)圖像的矩陣模型， 基于 VC++的智能機(jī)器人指令交互系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 當(dāng)原圖像的像素點(diǎn)滿足條件時(shí)，在數(shù)組相應(yīng)位置上標(biāo)記 1，否則記為 0. 因?yàn)樵趯?shí)際環(huán)境中，由于環(huán)境亮度以及物體顏色分布的不均勻，雖然看上去相同的顏色，但是像素值往往略有偏差。 8。代碼 見附錄 決策系統(tǒng) 機(jī)器人根據(jù)事先 判斷的帶有鮮亮顏色的目標(biāo)物的位置信息 完成對(duì)目標(biāo)物的自主跟蹤。 通過圖 我們可以得知當(dāng)目標(biāo)物的位置在像素坐標(biāo)中縱坐標(biāo)值越大，說明機(jī)器人距離目標(biāo)物越近。 (a) (b) (c) (d) 圖 像素坐標(biāo)與實(shí)際距離對(duì)比圖 Fig. pixel coordinates and the actual distance parison chart 如同像素縱坐標(biāo)與直線距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系一樣，機(jī)器人與目標(biāo)物方向的夾角同樣可以通過目標(biāo)物的像素橫坐標(biāo)與中點(diǎn)的偏差反應(yīng)出來。即利用式 ()： xpangl eycepdi srxpangl eycepdi sl dKdKV dKdKV ???? ????t a nt a n () 其中， lV ， rV 為機(jī)器人左右輪子的速度值， ycepdis dK ?tan 為機(jī)器人行進(jìn)過程中的直線速度分量，xpangle dK ? 為機(jī)器人偏轉(zhuǎn)分量（即角速度分量）。 RobotControl() 為機(jī)器人控制部分主程序，在自動(dòng)模式下并且相應(yīng)色標(biāo)或位 置都已設(shè)定完畢， f_Start 為 TRUE 時(shí)開始執(zhí)行，流程圖 如下 。 125范圍內(nèi)）通過調(diào)用串口函數(shù)將數(shù)據(jù)傳送給機(jī)器人。 (2)所需器材：本課題所需的所有硬件設(shè)備，紅色小球作為模擬目標(biāo)物。 第二步： 將模擬目標(biāo)物的紅色小球放至圖像中，利用交互軟件對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，只保留小球顏色值鄰域內(nèi)（ R,G,B分別≤ 177。 第三步： 觀察二值圖像中非黑色像素點(diǎn)是否全部集中于小球。 第五步： 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析結(jié)果。 圖 環(huán)境圖像 Fig. Environmental Image 基于 VC++的智能機(jī)器人指令交互系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 圖 Fig. Raw image 圖 二值化圖像 Fig. Binary image 在場(chǎng)景圖像中，光線分布均勻，二值化圖像之后場(chǎng)景中并無 顏色混淆，非黑色像素點(diǎn)全部集中在小球范圍內(nèi)。 場(chǎng)景二：室內(nèi)夜晚冷光源 夜晚在實(shí)驗(yàn)室利用普通照明的冷光源，環(huán)境圖像如圖 。小球坐標(biāo)為（ 365， 259），基本正確。因此導(dǎo)致在對(duì)小球顏色識(shí)別的時(shí)候容易產(chǎn)生不完全識(shí)別或者與背景顏色混淆的情況。 機(jī)器人行進(jìn)準(zhǔn)確度調(diào)試 實(shí)驗(yàn)過程 （ 1） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 在一個(gè)固定場(chǎng)景中，在固定位置放置一個(gè)紅色小球作為機(jī)器人尋徑的目標(biāo)物，調(diào)試機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)物位置的準(zhǔn)確性。在位置固定的小球周圍以機(jī)器人可以看到小球的最短距離為半徑畫一個(gè)圓作為路徑目的地的范圍。 基于 VC++的智能機(jī)器人指令交互系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 圖 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景 Fig. Experimental scenario 第二步： 放置機(jī)器人。 第三步： 設(shè)定 機(jī)器人顏色并開始運(yùn)行。 第四步：改變機(jī)器人與小球的初始位置，重復(fù)第三步， 并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 。當(dāng)小車距離目標(biāo)物比較遠(yuǎn)時(shí)，小車的初始速度值可能會(huì)稍大，尤其是與目標(biāo)物有一定夾角需要轉(zhuǎn)向時(shí)，往往會(huì)由于電機(jī)速度過快導(dǎo)致目標(biāo)物落入小車視野之外，在此情況下，小車會(huì)因?yàn)橐曇爸姓也坏侥繕?biāo)物而停下來。 為解決上述問題，本文作者提出了兩種解決方案，第一種方案是調(diào)整攝像頭焦距，使其有更大的廣角。因此，本文作者又提出第二種方案， 改變 式 ()中 Kp， Ka的值， 即 改變比例調(diào)節(jié)系數(shù)完成對(duì)速度值的最優(yōu)化，使小車在各種情況下運(yùn)行時(shí)均能保持相對(duì)平穩(wěn)的速度。記錄表格如下： 表 改變 Ka， Kd值時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)記錄 Table Record of the running time when Ka and Kd changed 參數(shù)設(shè)定 運(yùn)行次數(shù) Kd Ka 1 2 3 4 5 是 否 否 是 是 是 否 是 否 是 否 是 是 否 否 否 是 是 是 否 是 是 是 是 否 最終將調(diào)制過程中成功率最高的一組參數(shù)，即 Kd=,Ka=。以自主導(dǎo)航和簡(jiǎn)單人工控制相結(jié)合的模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行全方位的控制。 現(xiàn)在世界上 越來越多的娛樂型、服務(wù)型機(jī)器人的出 現(xiàn)已經(jīng)表明，機(jī)器人正在由傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)向普通家庭邁進(jìn)，在我們的生活中也漸漸起到了不可替代的作用。 本文的 “前置攝像頭機(jī)器人以及遠(yuǎn)程多功能控制”模式，除了應(yīng)用于家庭服務(wù)型機(jī)器人，還可以在消防、救援、野外巡邏等領(lǐng)域發(fā) 揮其應(yīng)有的作用。 即可真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)的無障礙交流。另外，由于時(shí)間和器材上的制約，本課題依然以 PC機(jī)作為控制中樞，在今后的研究中可向嵌入式系統(tǒng)控制中樞的方向發(fā)展。 基于 VC++的智能機(jī)器人指令交互系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 參考文獻(xiàn) [1] （日）日本機(jī)器人學(xué)會(huì)編，宗光華 程君實(shí) 等譯，機(jī)器人技術(shù)手冊(cè)，北京：科學(xué)出版社， 2021 [2] 網(wǎng)冠科技編， vc++，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [3] 楊淑瑩編， vc++圖像處理程序設(shè)計(jì)， — 2版，北京：清華大學(xué)出版社；北京交通 大學(xué)出版社， [4] (美 )Robin R. 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