基于一维激光测距仪和云台的场景三维重建

提出了一种基于一维激光测距仪和云台对场景进行三维重建的方法.该方法设计了简单的标定物,建立激光测距仪坐标系和云台坐标系模型,统一了坐标系转换方程,并根据正交直线的共线性、正交性及共面性等测度建立目标函数,完成激光测距仪和云台位置关系的精确标定,并利用遗传算法对其进行优化后,实现对场景物体的三维重建.实验结果表明,该算法...     

基于激光SLAM的移动机器人的改进实现

传统的基于激光SLAM的移动机器人通常配备激光测距仪作为其获取外界环境信息的传感器,但激光测距存在不能获取三维环境信息的不足。比较了以激光测距仪数据作为观测和以Kinect数据作为观测时对移动机器人同时定位与建图的影响,并提出了对基于激光SLAM的移动机器人的改进实现,使机器人同时配备激光测距仪和Kinect用于同时定位与建图以及导航。实验表明:同时配备激光测距仪和Kinect的移动机器人,不仅可以获得较高质量的环境地图和较高精度的机器人定位,同时还可以获得通过复杂环境的能力。     

大视场室内移动机器人高精度动态定位方法

高精度室内定位是移动机器人实现自主导航、运动控制和协同作业等任务的前提条件.利用单目视觉定位原理,提出了一种针对大视场的室内移动机器人绝对定位方法.该方法适用于室内多移动机器人同步动态定位,解决了大视场环境下多相机非线性标定和视场融合问题,相机标定精度提高了52.6％.为提高移动机器人动态定位精度,设计了基于光信标的高...     

一种基于视觉跟踪特征点的室内导航方法

提出一种基于视觉的跟踪特征点的室内导航方法，即在地面上布置具有几何位置关系的特征点序列，利用单目摄像头采集图像，通过图像处理提取跟踪特征点的坐标值，再利用计算机图像坐标系和世界坐标系之间的转换关系，计算出移动机器人在世界坐标系中相对特征点的偏移距离和偏移角作为反馈，来控制移动机器人，以达到室内导航的目的。     

基于麦克风阵列的室内声音定位导航系统设计

提出了一种使用两个声源的室内声音定位导航系统,它能够对室内平面空间进行坐标系设定,并对其中的麦克风阵列进行定位,以及确定它的姿态。为室内移动机器人的定位和导航提供了一种可以通用的可行方案。系统采用麦克风阵列获取声波的到达时间差,分别确定两个固定位置声源与阵列的相对位置。利用传声器阵列的几何关系和两个声源的几何关系进行计算,得到传声器阵列几何中心的坐标和姿态。     

人工路标辅助的室内移动机器人SLAM

为了提高移动机器人在大规模室内场景中同时定位与建图(SLAM)的精度,利用人工路标和激光雷达传感器对移动机器人SLAM进行了研究。针对大规模室内环境下移动机器人里程计信息不可靠,且低成本雷达测距范围较小导致地图创建结果与真实环境尺度严重不符的问题,提出了利用简单人工路标辅助移动机器人定位并结合基于RaoBlackwellized的粒子滤波算法进行室内走廊场景的移动机器人SLAM,保证移动机器人在长距离运行下的准确定位,最后通过实验验证了方法的可行性,实验结果与真实环境一致性较高,基于人工路标的移动机器人运动轨迹精度提高了6%左右。     

单目ORB-SLAM2在差速轮小车上的应用研究

利用开源单目ORB-SLAM2算法,并结合现有差速轮移动机器人平台,对移动机器人进行定位研究。在室内条件下进行模拟实验,得出了移动机器人运动轨迹,为中小车实际应用定位提供了数据基础。     

室内自主式移动机器人定位方法研究

定位是确定机器人在其工作环境中所处位置的过程.应用各种传感器感知信息实现可靠的定位是自主式移动机器人最基本、也是最重要的一项功能之一.本文对室内自主式移动机器人的定位技术进行了综述,介绍了当前自主式移动机器人定位方法的研究现状.同时,对国内外具有典型性的研究方法进行了较详细的介绍,并重点提出了几种室内自主式移动机器人通用的定位方法,对其中的地图构造、位姿估计方法进行了详细介绍.最后,论述了自主式移动机器人定位系统与地图构造中所面临的主要问题及其解决方法并指出了该领域今后的研究方向.     

室内移动机器人激光雷达定位方法研究与仿真

随着机器人与传感器技术的迅猛发展，室内移动机器人在机器人领域的地位举足轻重，因此开展移动机器人的定位方法研究显得尤为重要。文中首先分析室内移动机器人的发展瓶颈及亟需解决的定位难题；然后针对定位技术的短板，分别对三边定位算法和三角定位算法进行理论层面的推导与计算；最后进行了定位算法的仿真试验研究。仿真结果表明：三边定位算法和三角定位算法在室内移动机器人的全局定位中具有较高的定位精度、准确性和可靠性，有效解决了移动机器人在运动过程中定位不准的缺陷，为机器人的全局定位技术奠定了坚实的基础。     

基于单目视觉和激光测距仪的位姿测量算法

基于单目手眼相机和激光测距仪,提出了一种尺寸未知的空间矩形平面的位姿测量算法.该算法不需要知道矩形平面的4个顶点的物体坐标,只需要知道它们的图像坐标、激光点的图像坐标和激光测距结果,就能够计算出尺寸未知空间矩形平面在相机坐标系下的位姿,并且计算出矩形平面的尺寸.通过建立单目手眼相机和激光测距仪的数学模型,对该算法进行了验证.实验结果表明,该算法是有效的,可以应用于机器人对空间物体的跟踪、定位以及抓取.     

Using a LRF sensor in the Kalman-filtering-based localization of a mobile robot

This paper deals with the problem of estimating the output-noise covariance matrix that is involved in the localization of a mobile robot. The extended Kalman filter (EKF) is used to localize the mobile robot with a laser range finder (LRF) sensor in an environment described with line segments. The covariances of the observed environment lines, which compose the output-noise covariance matrix in the correction step of the EKF, are the result of the noise arising from a range-sensor’s (e.g., a LRF) distance and angle measurements. A method for estimating the covariances of the line parameters based on classic least squares (LSQ) is proposed. This method is compared with the method resulting from the orthogonal LSQ in terms of computational complexity. The results of a comparison show that the use of classic LSQ instead of orthogonal LSQ reduce the number of computations in a localization algorithm which is a part of a SLAM (simultaneous localization and mapping) algorithm. Statistical accuracy of both methods is also compared by simulating the LRF’s measurements and the comparison proves the efficiency of the proposed approach.     

A TDOA-Based Ultrasonic Absolute Localizing System of a Rail Robot in Greenhouse

In this paper,we present a method for localization of a rail autonomous pesticide spraying and sampling robot working in greenhouse using an absolute localization system.Design and implementation of the localization system comes from the usage of beacon systems each of which is composed of an RF single receiver and an ultrasonic transmitter.The RF single receiver gets the synchronization signal from the mobile robot,and the ultrasonic transmitter sends ultrasonic signal,thus the distance from the beacon to the ultrasonic receiver can be measured.The position of a beacon in coordinate system of robot can be calculated according to distance information from the beacons to two ultrasonic receivers which are mounted on the robot.Based on the coordinate transformation,the position of a mobile robot can be calculated from the beacon’s absolute position information in the global coordinate system.Experiments demonstrate the effectiveness of the proposed method in real world applications.     

室内自主式移动机器人定位方法研究

定位是确定机器人在其工作环境中所处位置的过程。本文对室内自主式移动机器人的定位技术进行了研究。论述了自主式移动机器人定位系统与地图构造中所面临的主要问题及其解决方法并指出了该领域今后的发展方向。     

基于PSD的激光测距仪及其在空间机器人上的应用

对PSD的误差来源及其补偿方法进行理论分析和实验研究;设计了基于PSD的三角法激光测距仪.测距仪安装在空间机器人的腕部,在机器人工作时对距离和机械手腕的位置与姿态进行检测,激光器发出的鲜亮的红色光斑可作为机器视觉的基准.     

双目视觉在移动机器人定位中的应用

为采用双目视觉进行室内移动机器人定位,开发了一种室内移动机器人定位系统。介绍了双目视觉在机器人定位中的原理,采用移动机器人和MicronTracker视觉系统构建了定位实验系统,进行了测距实验,并分析了测距精度,最大误差为8.644mm,在此基础上进行了移动机器人双目视觉定位实验。实验结果表明,双目视觉定位最大偏差为3.635cm,定位精度较高而且系统稳定性好,受环境因素影响小,可满足机器人的定位精度要求。     

一种主要基于多超声波传感器定位的新方法

提出对室内空间分区的方法,解决了移动机器人在室内环境下的定位。在室内有随机障碍物的情况下,根据空间区域特点剔除坏值,采用串联和并联推断的方式,对机器人进行定位。该方法融合了机器人内部传感器电子罗盘、里程计和外部4个超声波测距传感器的同步和异步信息,具有很高的抗干扰特性和较高的定位精度。     

基于Kinect传感器的移动机器人自主导航研究

未知环境移动机器人自主导航是当前的研究热点.同步定位与建图是实现移动机器人自主导航的关键环节.目前,许多学者通过激光测距仪、声呐、相机等设备来研究同步定位与建图.本文提出了由一台笔记本控制携带Kinect传感器移动机器人获取信息,再通过独立工作站创建未知环境全局地图的方案.其中,笔记本获取的信息(深度数据)通过无线传输给工作站.Gmapping(一种高效的Rao-Blackwellized粒子滤波器将激光扫描数据生成栅格地图)参数被优化来提高地图创建质量和激光扫描数据精度.通过Turtlebot进行实验验证了本文所提方案的有效性.