基于可见光通信的车辆自主导航定位滤波算法

采用目前方法对车辆自主导航定位进行滤波时,没有结合车辆行驶过程中动态情况进行考虑,导致滤波效果差、峰值误差和均方根误差大、信噪比低的问题。提出基于可见光通信的车辆自主导航定位滤波算法,首先对可见光通信导航系统信道进行分析,然后结合分析结果对可见光通信的导航网络择优控制,最后确保车辆导航的正常运行后,在传统卡尔曼算法中引入自适应遗忘因子,利用改进的自适应扩展卡尔曼滤波导航定位算法,完成车辆自主导航定位滤波。实验结果表明,所提方法能够获取更优异的滤波结果、降低峰值误差和均方根误差、提高信噪比。

基于立体视觉的移动机器人自主导航定位系统

描述了一种基于立体视觉的移动机器人自主导航定位系统。该系统采用双目立体视觉完成环境特征的 3D信息提取 ,实时计算出机器人相对作业目标的位姿 (6D)关系 ,导引移动机器人控制系统按目标导向进行运动。系统在相对位姿计算中采用旋动(Screw)理论 ,将带约束的多变量函数的非线性优化问题转化为线性方程组的最小二乘问题 ,简化了计算复杂性。实验表明 ,这个导航定位系统在定位精度和数据处理速度上均可满足机器人导航的要求。

无人机巡检系统自主导航定位技术研究

该系统研究小型旋翼无人机巡检系统自主导航定位,并结合电力巡检的实际环境,设计高精度、智能化、高鲁棒性自主导航系统。通过多传感器精细滤波算法以及高效融合算法提高导航系统精度,通过神经网络等智能化工具以及复杂系统分层调度思想,从而实现导航系统智能化,通过分级滤波构架,提高系统的鲁棒性。

利用侧扫声呐的自主定位导航技术研究

同步定位和地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)与路径规划在陆地上的自主定位导航上被广泛应用,而自主式水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)在实现真正的自主定位导航方面还有待提升.提出将侧扫声呐传感系统、SLAM技术和路径规划技术三者结合的自主定位导航技术.该技术先对原始声呐图像数据的杂波、异常值、噪声等进行预处理,再将预处理后的数据格式转换成适用于SLAM算法的激光雷达数据格式,并在此基础上进行全局路径规划和局部路径规划相结合的完整路径规划研究.仿真结果表明,该技术可以更好的使AUV在复杂水下环境实现真正的自主定位导航,并提高了AUV定位与环境建图的精度.

基于脉冲星定时模型的自主导航定位方法

讨论了脉冲星定时模型的基本原理,在分析脉冲到达时刻(timeof arrival,TOA)向太阳系质心传递时的各项时间延迟修正的基础上,给出了航天器进行深空自主定位的一种迭代方法,并推导了定位算法的线性化形式.以航天器初始位置估计作为脉冲星定时模型的输入,计算脉冲TOA的预测值和归算值的偏差,通过最小二乘法进行航天器的位置修正.最后,分析了建模误差和参数误差等影响定位精度的主要误差源.

基于激光雷达自主定位导航的多功能机器人

随着科技的不断进步,机器人技术在各个领域得到广泛应用。传统的人工操作存在着人力成本高、风险大等问题,因此需要一种自主智能的机器人来替代或辅助人工操作。文章介绍了一种基于激光雷达自主定位导航的多功能机器人,旨在实现物资运输和巡逻任务。通过研究运动学、动力学、搬运器械机构的运行原理以及自主导航和避障等关键技术,机器人具备自主性、可编程性和高精度定位导航能力,能够自主移动和执行任务。针对姿态解算,文章研发了一款IMU陀螺仪传感器。实验结果验证了机器人的性能和稳定性,并证明其适应不同工作需求。

基于A^(*)算法的图书馆智能机器人导航方法研究

传统的图书馆管理员完成图书日常管理效率低,人工成本大。针对此问题,利用机器人技术不仅减少了大量人工成本的投入,其准确性、高效性都优于以往传统的人工管理模式,可以帮助图书馆管理员实现日常管理。本文以图书馆引导机器人为研究对象,对机器人的导航和定位进行研究。利用A*算法进行路径规划,寻找出最短路径,辅助机器人自主定位,从而达到引导读者快速完成图书借还的目的。

基于自主定位导航和深度学习的视觉感知的巡检机器人检测方法

传统巡检机器人的自主定位导航因成本高、智能化程度低等缺点,已逐渐无法满足实际需求。针对这一问题,基于深度学习的SSD目标检测算法来识别目标物,通过基于单目测距模型的地平面约束测距定位模型计算巡检机器人与目标物之间的距离,搭建新的巡检机器人视觉系统,向机器人发送Twsist消息以完成自主定位导航。研究结果表明,SSD算法的识别速度比R-CNN算法快,识别数量比YOLO算法多,综合性能更加优秀;SSD模型的准确率达到95.8%;地平面约束测距定位模型最大误差为2cm,平均误差为0.89cm。以上结果证明,新的视觉系统能够使巡检机器人更好地识别目标物,从而达到避让或跟随的效果。

给船舶一双“慧眼”——全球性自主基面定位导航仪

全球性自主基面定位导航仪是一种能够自主计量地点绝对方位即基面标格经纬度及其距离的专用定位导航仪器,由中心定位基轴、基轴平台装置、标位计量总成、外平衡胎架以及电子操纵台几个部分构成.

给船舶一双“慧眼”——全球性自主基面定位导航仪

根据国家专利局发布的95112593.1号发明专利说明书的定义,全球性自主基面定位导航仪是一种能够自主计量地点绝对方位即基面标格经纬度及其距离的专用定位导航仪器,由中心定位基轴、基轴平台装置、标位计量总成、外平衡胎架以及电子操纵台几个部分构成.

地面无人平台视觉导航定位技术研究

地面无人平台实现自动驾驶等功能的核心难题在于如何感知其所处环境并获得自身在环境中的实时状态。机器视觉作为地面无人平台在复杂环境下实现自主导航及定位的重要手段,近年来得到了快速发展。系统性地分析了视觉定位与地图构建系统的基本架构,并对该架构包含的图像信息预处理、视觉里程计、回环检测、全局优化和地图构建模块分别进行了详细介绍。针对各模块所涉及的关键技术,总结了近些年来国内外主流的研究成果,对比分析了各个关键技术中主流方法的性能,并展望了地面无人平台视觉导航定位技术的发展方向。

基于主从式水下自主航行器移动组网的合作目标定位方法

利用水下自主航行器(AUVs)协同编队可以在未知水域中实现对目标的定位。针对AUV导航误差导致定位精度降低问题,该文提出一种基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的多AUV编队融合观测协同目标定位算法。AUV编队由一个装备有高精度惯性导航系统(INS)的领航AUV以及多个装配有低精度INS的跟随AUV组成。从跟随AUV中选取参考AUV和待测AUV,通过设置定位周期和观测间隔来分别对其进行不同的观测。参考AUV作为中转,接收来自高精度AUV位置参数后,向待测AUV传递自身位置参数,利用扩展卡尔曼滤波器完成对AUV集群的协同位置修正。仿真结果表明,该方法AUV集群自身定位精度高且误差随时间积累小,对领航AUV数量需求少,能够实现水下目标低功耗、远距离定位。

基于正交移动双水下自主潜航器的水下合作目标定位方法

利用水下自主潜航器(AUV)定位是水下大区域静止目标定位主要方法之一。针对单AUV定位存在的定位周期长,定位覆盖区域低,长时间定位误差累积大的缺陷,该文提出一种基于正交运动的双AUV的静止目标定位方法。每个AUV通过自身携带的惯性导航系统(INS)和多普勒计程仪进行自身定位,并在多次运动过程中通过与静止目标间的通信时延差测量进行定位。该方法需要2个相对航向角呈90°的正交移动AUV通过最少2次与静止目标间通信完成次定位。相比于传统的单移动传感器定位方法,该算法需要的定位周期更短,对同步要求更低。实验结果表明,该方法定位精度有显著提高,同时有效定位区域增大,在长时间定位过程中对AUV位置误差影响更低。

基于视觉检测的自主导航取书机器人的研究

本文针对图书馆当前管理操作流程现状和图书馆取书机器人的功能需求和技术需求设计了一款基于视频检测的自主导航图书馆取书机器人。取书机器人主机板采用高性能的人工智能RK3399PRO板,并在取书机械臂上装有双目视频检测;激光雷达定位、配备SLAM自主定位导航系统、多传感器信息融合(激光雷达、陀螺仪、里程计等多种传感器);具备在复杂环境下精准定位、多传感器数据融合、动态智能路径规划、手动/自动建图、导航避障、自主导航等功能特点。文中对取书机器人的总体结构、关键技术、运动控制软件的框架、所用的算法等作了阐述。特别是对图书索书号识别算法、识别图书索书号的流程、改进型的Canny算子边缘检测算法作了详细的论证。该设计可提高图书馆工作效率,对智能图书馆的建设有参考价值。

变电站机器人智能巡检与联动控制算法的应用研究

针对传统的变电站机器人智能巡检与联动控制系统存在控制精度低和控制效率低的问题,设计变电站机器人智能巡检与联动控制算法。根据机器人控制系统设计和供电系统结构设计智能巡检与联动控制算法整体框架,通过引导线图像预处理、引导线路径分割、导航控制参数计算三个步骤,完成变电站机器人智能巡检与联动控制算法设计。实验结果表明,该算法可在较短的时间内精准地控制机器人的运行距离和运行角度,并且控制时间较短,表明该算法的控制精度高、控制效率高。

LiDAR传感器及技术在农业场景的应用进展综述

农业传感器是实现农业现代化发展的关键支撑技术,先进成熟的工业传感器向农业领域拓展应用有效补充了农业传感器的体量。LiDAR传感器由于其较强的抗干扰能力,在复杂多变的农业场景中应用越来越广泛、深入。首先,介绍LiDAR传感器的性能特点,工作原理与分类,市场应用与新技术;然后,基于国内外大量相关研究,系统介绍LiDAR传感器及技术在森林参数测量、果树靶标几何特征探测、作物几何表型特征检测、农业车辆自主导航定位以及农药雾滴飘移检测这5个农业场景的应用进展;同时,针对农业场景中探测对象的特殊性,讨论分析LiDAR传感器及技术在上述5类农业场景应用中的发展趋势;最后,展望LiDAR新技术在农业场景应用中的发展方向,即通过集成自动化采集系统装备与数据智能分析方法进一步提升LiDAR数据精准性、全面性、丰富性和实时性。

家庭服务机器人智能空间技术研究与进展

智能空间技术是一个刚刚兴起的前沿课题.应用于家庭服务机器人的智能空间技术,就是把感知器件、执行器件分布地安装在空间中相应的位置,实现对空间内部人和物的全面感知,从而通过执行器实现相应的服务任务;同时能够为机器人提供更加完备的环境信息,使得机器人本身可以降低对于本体携带感知器件的要求,能够"轻装上阵",在未知或半未知的动态环境中实现更加快捷、准确、稳定的家庭服务工作.系统总结了智能空间技术的发展现状,并详细介绍了应用于家庭服务机器人的智能空间的构成、特点及其主要研究内容,对其所涉及的相关技术进行了介绍,最后给出了家庭服务机器人智能空间技术研究的新方向.

用于温室环境空间分布监测的微型飞行器研发

测量并了解温室空间环境分布情况对于温室性能评估、精细环境调控及病害预警至关重要,传统单点测量不能反映温室环境整体情况,而布设大量有线/无线传感器测量方式,对成本及生产提出很高的要求。为此,设计了一款微型四旋翼飞行器并在其上集成环境测量传感器,采用超声波测距传感器解决了飞行器在温室内定位、避障等实际应用问题,实现温室空间环境可靠、稳定、快速获取。同时,开展飞行器温湿度采集可行性评估、平面空间温湿度监测试验,探索微型飞行器在温室空间环境监测的可行性。实验结果表明:飞行器测量结果与真实值相比具有一定偏差,但偏差很小,最大不超过1℃,微型飞行器用于温室室内空间环境快速监测是可行的。

室外移动洗手台的设计与研究

针对室外环境中卫生处理不便的问题,设计了一种在室外环境中独立工作,且能够实现移动的洗手台装置.简要介绍了卫生处理现状,对比分析了传统洗手台的优缺点,给出了装置的整体设计方案,并对供水部分进行了理论计算.装置能够实现卫生处理,对污水的回收利用以及行走过程中的自主定位导航功能.

基于树莓派的智能居家机器人系统设计

该文阐述了以树莓派作为主机,以室内远场语音识别和室内自主定位导航为技术核心,针对需陪护的居家人士的智能居家机器人设计方案。通过物联网、OpenCV机器视觉、机器学习等技术,拓展家电控制、健康检测、家人通信等陪护功能。