基于ICP配准的激光雷达相机联合标定算法

激光雷达与相机联合标定是实现两者采集数据高精度融合的基础,传统的联合标定方法多采用特征点识别的方式,易受环境噪声及激光雷达分辨率等问题的影响。文章提出一种基于ICP配准的联合标定算法,采用设计的标定物模板,通过ICP配准算法实现实际标定物点云与标定物模板点云间精确对齐,并根据标定物模板特定角点位置,获取实际标定物点云角点坐标。在此基础上,通过PnP算法求解激光雷达与相机间转换矩阵,进行激光雷达与相机所对应点云坐标与像素坐标间的转换,实现两传感器之间的高精度联合标定。试验结果表明,文章提出的联合标定算法能够有效提高激光雷达与相机间的联合标定精度,可为更准确的目标检测和跟踪提供高精度联合测量基础。

综采工作面巡检机器人柔性轨道设计与运动学仿真

煤矿井下综采工作面空间狭小、设备动作频繁,位置关系复杂等问题,导致常规巡检机器人难以直接在工作面运行,自动化监测难度大。根据工况需求,结合环境及设备群动作特点,提出工作面巡检轨道设计要求,采用模块化设计、仿真模拟和样机试验的方法,设计一种新型跨座式巡检机器人柔性轨道,实现在工作面环境的安装调节及当安装设备发生动作变形时轨道自身的自适应补偿。首先设计了巡检机器人柔性轨道的机械结构并确定安装运行方式。其次,以轨道跨接在刮板输送机线缆槽一侧为例,分析刮板输送机在平直、弯曲和起伏3种工况下的弯曲和俯仰变形量,并对柔性轨道进行运动学仿真。在3种工况下,该轨道可随工作面设备完成水平弯曲0~5.4°、竖直倾斜0~6°、伸缩变形0~120 mm,满足实际工况要求。巡检机器人通过柔性轨道时,其主运动方向始终保持匀速直线运动,水平或竖直方向在柔性过度段存在波动,波动幅值均在安全允许范围内。最后搭建柔性轨道物理样机及工作面试验平台,对工作面巡检机器人柔性轨道进行性能验证。结果表明:新型跨座式巡检机器人柔性轨道结构设计合理,可以适应工作面巡检的不同工况,对实现煤矿井下综采工作面机器人巡检具有重要意义。