基于视觉的目标动态跟踪是当前智能机器人研究的热点之一,应用机器人视觉模拟人类视觉,具有深远的应用价值。其中,家用扫地机器人就是一个应用方面。对于视觉智能机器人虽有大量研究,就目前而言依然存在许多不足之处。比如在实际应用中,往往希望智能扫地机器人可以通过颜色识别达到目标准确跟踪的目的,但目前市场许多机器人在清扫过程中存在乱撞、迷路、费时等问题。基于上述存在的问题,本文尝试设计一款视觉目标动态跟踪的机器人,为智能扫地机器人的优化设计提供重要参考价值。主要是进行视觉采集跟踪的研究,根据采集到的颜色特征识别目标、P1D调节电机的转速、指令控制转向,实现小车直行或转向等跟踪运动,避免行走过程中乱撞,达到高效率跟踪的效果。论文主要的研究工作如下:1.构建基于stm32控制器的四轮平衡小车目标动态跟踪系统的基本结构框架,按照需求设计相关外围核心硬件电路系统。具体内容主要包括系统的软件算法设计及硬件电路的调试。2.系统硬件设计。对实现机器人动态目标跟踪的相关外围模块的工作参数、稳定性、stm32控制器之间的协调性进行分析,最终拟定最优设计方案,应用Altium Designer开发环境设计系统电路原理图和PCB图。外部电路主要由OV7725目标信息采集模块、TFT-LCD液晶显示模块、E18-D80NK-N红外避障模块等构成。3.软件程序设计。为实现四轮平衡小车系统对不同颜色的目标进行跟踪,四轮机器人主要通过直走、暂停、转弯三种运动方式实现跟踪。设计了合理的图像采集和处理算法对目标准确识别和定位,编写相关PID调电机脉冲宽度程序控制小车平稳快速的追踪目标。4.电路板焊接与软件程序调试。基于设计的PCB原理图,利用电子信息学院提供的资源完成了硬件电路板的制作与焊接,寻找合适的供电系统和下载线,组装小车各模块。最后,在IAR系统平台进行目标跟踪控制程序的调试。设计结果表明,本文设计的小车跟踪系统对某一确切颜色目标可准确识别定位和平稳的跟踪,为家庭扫地机器人的设计提供重要依据。