机载激光扫描测距仪的误差分析

对机载激光扫描测距仪在实际测量中的扫描角、目标表面倾斜度、激光束发散角效应、ＧＰＳ定位精度及ＩＮＳ姿态测量精度等可能引起测量误差的因素进行了分析，并给出了定量化的评估，为机载激光扫描测距系统的测距精度的提高和测距性能的改进提供了有益的参考依据。

激光扫描追踪人体目标位姿的算法研究

针对人体目标位姿的追踪问题,对二维激光扫描仪的工作原理进行了归纳,对所测取数据的分析算法进行了研究,设计了一种基于激光图像扫描的新型算法,利用C语言与Matlab混合编程,通过对人体目标肩部截面进行椭圆拟合,实时测取了运动人体目标的距离、角度和方位信息,并通过Matlab GUI显示。二维激光扫描仪通过旋转的光学部件发射光脉冲,形成了二维的扫描面,以实现区域扫描及轮廓测量的功能。研究结果表明,利用激光扫描仪测取的人体目标的位置信息与真实的人体目标的位置信息相比基本吻合,距离范围为0 m^4 m,距离精度优于0.05 m,角度范围为240°,角度跟踪精度优于2°,方位范围为360°,方位精度最高1°,该算法可用于需要对人体目标进行实时追踪的工程应用中,例如用于对人体目标实时跟随的移动平台或机器人中。

关于应急救援场景室内人员定位导航研究

在应急救援场景中,室内定位导航系统可以使人员极大提升对环境的感知能力,增强人身的安全性,同时能够加快任务部署与完成。目前存在的室内定位技术通常需要预先安装传感器网络,无法实时生成未知环境平面地图,并不适用于应急救援。提出一种采用激光扫描测距仪与微惯性测量单元的室内定位与建图方法,用于应急救援场景下的室内人员定位导航。上述方法自主性强,无需预先安装传感器网络,设计使用卡尔曼滤波器对激光扫描测距仪与微惯性测量单元分别获得的位置信息进行融合,并得到室内环境的实时建图。实验表明,改进方法提高了人员在未知的室内环境中的定位精度,同时可建造增量式室内环境地图。

QS-650全断面枕底清筛机旋转抛带辅助避障系统的分析与探讨

随着我国铁路的不断发展,大型养路机械对铁路线路的养护工作也变得越来越频繁和重要。QS-650全断面枕底清筛机是我们清筛铁路道砟的重要设备,为了进一步提高其在作业过程中的安全性,我们从机械本身控制的角度出发,设计了一套旋转抛带辅助避障控制系统。本文主要从辅助避障控制系统的组成、检测原理以及执行过程等几方面进行分析和探讨。

双手爪爬杆机器人对杆件的位姿检测与自主抓夹

为实现5自由度平面构型的双手爪爬杆机器人Climbot对目标杆件的自主抓夹,提出一种基于2D激光扫描测距仪的杆件位姿检测和自主抓夹方法.首先根据Climbot的平面构型,给出了机器人在两圆杆间过渡时的特殊位姿约束条件.再摆动夹持器使得安装在上面的激光传感器可以用扫描的方式获取目标杆件上若干中心点位置,并将其拟合出杆件的空间直线方程,即杆件位姿.并基于直线方程,规划出了满足过渡约束条件的自主抓夹运动.最后通过实验分析了杆件中心点位置的检测误差,以及所求杆件位姿相对于实际杆件和Climbot夹持器坐标系的角度误差.相对于杆件尺寸以及夹持器张合度,上述误差均可接受.本文方法能够准确地检测目标杆件的位置信息,并给出合理的抓夹运动规划.