移动机器人自主定位和导航系统设计与实现

为实现未知环境下,移动机器人自主定位和导航,构建精准的环境地图,提出移动机器人导航系统设计方法。采用蒙特卡洛算法对机器人进行定位,通过栅格地图扫描匹配方法进行地图构建,利用Dijkstra算法对当前地图进行路径规划。将上位机和下位机串口通信,把上位机路径规划的Twist消息发送给下位机,采用底层控制器来控制电机,实现移动机器人自主运动。实验结果表明:在实际环境中,移动机器人能够从起始点出发,自主绕过障碍物到达目的地,验证了该移动机器人自主导航系统设计方法的有效性。     

动态场景下移动机器人视觉SLAM

为实现动态场景下移动机器人自主定位和建图,解决传统视觉里程计方法跟踪效果差及累积误差问题,提升闭环检测的准确性和鲁棒性,提出融合深度学习的同时定位与地图构建方法。采用四叉树算法均匀化特征分布,解决动态场景特征聚集问题;通过优化的目标检测网络识别场景动态语义信息,剔除动态物体对位姿估计的干扰;充分提取场景空间结构信息,结合点特征和线特征实现位姿跟踪及回环检测,构建全局一致的环境地图。TUM数据集和真实场景实验结果表明：改进方法提升了移动机器人定位和建图的准确性和鲁棒性。     

JKM2.25×4多绳摩擦式提升机安装

提升系统是矿山井下作业的重要设备,是提升矿物、升降人员、物料及设备等的关键设备。因此提升机的安装质量也就显得格外重要。如果提升机安装质量达不到技术要求,在使用过程中会出现运行不稳定,振动大和轴承磨损加快等缺陷,严重时甚至会造成设备事故。原凡口铅锌矿主井单箕斗提升系统是上世纪70年代安装运行的,在运行时经常出现故障,除了设备本身磨损达不到使用要求外,安装质量也达不到技术要求。在对单箕斗提升系统进行改造时,经检查两轴承座水平度误差达到3.16mm,减速器与主导轮同轴度误差也达到1.52mm,拆除老机时发现轴承梁下面的垫片全…     

基于双目相机的水下视觉SLAM前端改进

为使机器人能够在昏暗且模糊的水下环境中实现较为清晰的地图构建和准确的自身定位，基于Rtab-map算法对其前端进行优化。通过直方图均衡化算法对双目相机采集到的水中图像进行预处理，提高图像的亮度和细节处的清晰度。使用ORB算法提取和匹配图像特征点，采用RANSAC算法剔除图像误匹配点对，提高相机位置估计的精度。实验结果表明：使用直方图均衡化算法处理水下的模糊图像，特征匹配点对数明显增加。基于公开数据集对优化后的Rtab-map算法进行测试，所得到的多项误差明显降低。在实验室水槽条件下进行试验，验证了采用优化后的算法得到的三维点云图质量更优