本文主要研究内容
作者何静（2019）在《水面机器人作业导航研究》一文中研究指出：中国是一个海洋面积宽广、海域资源丰富的国家,为了更好的开发海洋资源,解决运输和水域巡逻等问题,研究发展智能化的水面无人机器人尤为的重要,不仅能够实现水域的探测勘探工作,也能够实现安防巡逻、地图绘制等任务;同时随着社会的发展和工业化进程加快,环境污染问题日益严峻,特别是水域环境的污染,水面会有许多的漂浮垃圾,传统清理水面漂浮物采用人工或者是大型机械清理的方式;人工清理的方式存在效率低下,人员安全得不到保障等问题;大型机械清理的方式不适用漂浮物较分散,不集中的区域,且机械清理的成本较高;所以本文提出一种可以在水域环境下自主导航作业的水面清污机器人智能导航作业系统,解决传统清污方式的人工和高成本等问题,实现高效率和智能化。本文围绕水面清污机器人作业过程中的导航定位问题展开了研究,并在机器人实物平台上设计了作业导航系统,主要工作如下:(1)水域环境特征存在许多相似性,传统依据机器人里程计信息和基于滤波方式的定位不能够达到很好的定位效果,存在较大的累积误差,本文提出一种融合GPS(全球定位系统)和IMU(惯性导航系统)的水域定位方法,减少GPS信号丢失导致的误差,提高水面机器人的定位精度。(2)为了实现对水域场景的描述,同时实现机器人在该环境下作业导航。针对水域场景开阔空旷的特点,传统建图方式不能消除长时间的累积误差。为此本文采取基于图优化的建图方式,且加入回环检测消除累积误差;同时,为了减少环境特征稀少带来的误匹配和回环检测错误,实现更好的建图效果,本文进一步将GPS/IMU的数据融合在建图的过程中,减少回环检测过程中的误匹配。(3)为实现机器人在水域环境中的自主导航,本文把全局路径规划和局部路径规划结合起来实现动态环境避障。(4)设计并实现整个导航系统:基于ROS平台完成了机器人水域建图、水面定位和路径规划;基于客户、服务器架构设计了导航交互终端,实现了机器人导航状态监测,导航路径指定等功能,有效地配合机器人的水面导航作业实现。
Abstract
zhong guo shi yi ge hai xiang mian ji kuan an 、hai yu zi yuan feng fu de guo jia ,wei le geng hao de kai fa hai xiang zi yuan ,jie jue yun shu he shui yu xun luo deng wen ti ,yan jiu fa zhan zhi neng hua de shui mian mo ren ji qi ren you wei de chong yao ,bu jin neng gou shi xian shui yu de tan ce kan tan gong zuo ,ye neng gou shi xian an fang xun luo 、de tu hui zhi deng ren wu ;tong shi sui zhao she hui de fa zhan he gong ye hua jin cheng jia kuai ,huan jing wu ran wen ti ri yi yan jun ,te bie shi shui yu huan jing de wu ran ,shui mian hui you hu duo de piao fu la ji ,chuan tong qing li shui mian piao fu wu cai yong ren gong huo zhe shi da xing ji xie qing li de fang shi ;ren gong qing li de fang shi cun zai xiao lv di xia ,ren yuan an quan de bu dao bao zhang deng wen ti ;da xing ji xie qing li de fang shi bu kuo yong piao fu wu jiao fen san ,bu ji zhong de ou yu ,ju ji xie qing li de cheng ben jiao gao ;suo yi ben wen di chu yi chong ke yi zai shui yu huan jing xia zi zhu dao hang zuo ye de shui mian qing wu ji qi ren zhi neng dao hang zuo ye ji tong ,jie jue chuan tong qing wu fang shi de ren gong he gao cheng ben deng wen ti ,shi xian gao xiao lv he zhi neng hua 。ben wen wei rao shui mian qing wu ji qi ren zuo ye guo cheng zhong de dao hang ding wei wen ti zhan kai le yan jiu ,bing zai ji qi ren shi wu ping tai shang she ji le zuo ye dao hang ji tong ,zhu yao gong zuo ru xia :(1)shui yu huan jing te zheng cun zai hu duo xiang shi xing ,chuan tong yi ju ji qi ren li cheng ji xin xi he ji yu lv bo fang shi de ding wei bu neng gou da dao hen hao de ding wei xiao guo ,cun zai jiao da de lei ji wu cha ,ben wen di chu yi chong rong ge GPS(quan qiu ding wei ji tong )he IMU(guan xing dao hang ji tong )de shui yu ding wei fang fa ,jian shao GPSxin hao diu shi dao zhi de wu cha ,di gao shui mian ji qi ren de ding wei jing du 。(2)wei le shi xian dui shui yu chang jing de miao shu ,tong shi shi xian ji qi ren zai gai huan jing xia zuo ye dao hang 。zhen dui shui yu chang jing kai kuo kong kuang de te dian ,chuan tong jian tu fang shi bu neng xiao chu chang shi jian de lei ji wu cha 。wei ci ben wen cai qu ji yu tu you hua de jian tu fang shi ,ju jia ru hui huan jian ce xiao chu lei ji wu cha ;tong shi ,wei le jian shao huan jing te zheng xi shao dai lai de wu pi pei he hui huan jian ce cuo wu ,shi xian geng hao de jian tu xiao guo ,ben wen jin yi bu jiang GPS/IMUde shu ju rong ge zai jian tu de guo cheng zhong ,jian shao hui huan jian ce guo cheng zhong de wu pi pei 。(3)wei shi xian ji qi ren zai shui yu huan jing zhong de zi zhu dao hang ,ben wen ba quan ju lu jing gui hua he ju bu lu jing gui hua jie ge qi lai shi xian dong tai huan jing bi zhang 。(4)she ji bing shi xian zheng ge dao hang ji tong :ji yu ROSping tai wan cheng le ji qi ren shui yu jian tu 、shui mian ding wei he lu jing gui hua ;ji yu ke hu 、fu wu qi jia gou she ji le dao hang jiao hu zhong duan ,shi xian le ji qi ren dao hang zhuang tai jian ce ,dao hang lu jing zhi ding deng gong neng ,you xiao de pei ge ji qi ren de shui mian dao hang zuo ye shi xian 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西南科技大学的何静，发表于刊物西南科技大学2019-09-02论文，是一篇关于水面机器人论文,路径规划论文,融合定位论文,栅格地图论文,西南科技大学2019-09-02论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西南科技大学2019-09-02论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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