基于多传感器融合的智能轮椅主动安全技术研究

目的:针对传统轮椅不具备环境感知、导航功能,同时在使用时需要用户密切关注轮椅周围的环境,主动安全性能有待提高等问题,提出基于多传感器融合的智能轮椅主动安全技术。方法:本研究在轮椅四周分别安装了激光雷达、激光开关传感器、姿态传感器等,首先研究了室外环境地图构建技术,采用统计滤波器和体素网格滤波器对激光雷达采集的高密度点云进行滤波处理,然后使用LeGO-LOAM算法进行环境建图;依据构建的地图进行导航,并提出了导航过程中的物体感知算法,进而通过融合物体类别、移速等感知信息设计了轮椅移动过程中的主动安全防护策略。结果:通过轮椅功能的室外测试,轮椅具备室外环境建图功能和导航功能,同时在移动过程中能够实现物体感知,利用主动安全防护策略保障受试者的安全。结论:具有感知和主动安全功能的智能轮椅能够提高轮椅的安全性和智能性,能够为下一代轮椅的设计提供一定的参考。

基于ROS和PX4飞控的四轮驱动移动机器人研究

随着经济的飞速发展,越来越多的企业进驻工业园,为了满足工业园区巡逻和安防的需求,文中设计一款具有室外建图、航点跟随及自主导航的四轮驱动移动机器人。该机器人基于ROS和PX4飞控,搭载X86板载计算机、STM32F4、S1激光雷达、D435i深度相机、T265双目相机和WiFi数传,以X86板载计算机为上位机,将底盘中的STM32F4作为下位机。在室外环境下利用激光雷达进行激光SLAM,利用GPS和PX4飞控让机器人进行航点跟随及避障,同时利用GPS与Navigation功能包进行导航。实验结果表明:四轮驱动移动机器人在室外进行激光SLAM,可以有效地建立好周围环境地图;在进行航点跟随时,能够在误差允许的范围内沿着航线运动,并快速避开实时的障碍物;在室外导航过程中,可以有效地到达设定好的目标点。