基于立体视觉的移动机器人自主导航定位系统 被引量：7

1

作者 刘伟军 董再励 +1 位作者 郝颖明 朱枫 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第10期91-94,共4页

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(... 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。 展开更多

关键词 移动机器人 自主导航定位系统 立体视觉 旋动理论

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农业机械自主定位导航技术在田间作业中的应用 被引量：2

2

作者 张军 《南方农机》 2025年第5期63-65,共3页

当前,自主定位导航技术在农业领域展现出提升作业效率和资源利用率的巨大潜力。基于此,文章分析了该技术在精准种植、智能施肥、自动化除草和病虫害管理中的应用效能,同时指出了技术复杂性、高成本、适应性及兼容性等问题挑战,并针对性... 当前,自主定位导航技术在农业领域展现出提升作业效率和资源利用率的巨大潜力。基于此,文章分析了该技术在精准种植、智能施肥、自动化除草和病虫害管理中的应用效能,同时指出了技术复杂性、高成本、适应性及兼容性等问题挑战,并针对性地提出了优化策略。研究结果表明,自主定位导航技术能够显著提高田间作业精度和效率,降低对环境的影响,为农业生产的可持续发展提供了有力支持。 展开更多

关键词 自主定位导航技术 农业机械化 精准农业

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基于BIM的机器人定位导航研究综述

3

作者 王晓辉 陈思彤 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期8761-8772,共12页

传统的机器人定位导航方法在复杂建筑环境中存在精度不高、依赖传感器严重、无法有效处理动态障碍物等问题,导致其在实际应用中难以达到预期效果。为解决这些问题,引入了建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术,借助BIM... 传统的机器人定位导航方法在复杂建筑环境中存在精度不高、依赖传感器严重、无法有效处理动态障碍物等问题,导致其在实际应用中难以达到预期效果。为解决这些问题,引入了建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术,借助BIM的几何和语义信息支持,在复杂环境中辅助机器人定位导航,为机器人提供更精确的环境感知和最优路径规划,减少与环境构件的碰撞风险,并提升任务执行的精准度和效率。比较论述了BIM技术在机器人定位、建图、路径规划等方面的应用现状,分析了其在建筑环境中的应用优势和挑战,并展望了未来在智能建筑和机器人智能化领域的应用前景。 展开更多

关键词 机器人 自主定位导航 建筑信息模型(BIM) 地图构建 路径规划

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基于Transformer异源匹配的无人机地理定位方法

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作者 褚金奎 宋涛 张钟元 《电光与控制》 北大核心 2025年第9期104-110,共7页

随着无人机技术在近地遥感、装备运输等工程领域中的广泛应用,无人机自主定位导航技术逐渐成为研究的重点;针对GNSS拒止条件,根据低空环境无人机地理定位的需求,提出了一种基于Transformer异源匹配的无人机地理定位方法;对于无人机初始... 随着无人机技术在近地遥感、装备运输等工程领域中的广泛应用,无人机自主定位导航技术逐渐成为研究的重点;针对GNSS拒止条件,根据低空环境无人机地理定位的需求,提出了一种基于Transformer异源匹配的无人机地理定位方法;对于无人机初始位置检索任务,该方法实现了一种基于K倍扩充的检索匹配算法,能够使无人机检索到当前环境初始位置,同时提高了无人机初始位置检索的速度。实验结果表明:当无人机处于150 m及以上飞行高度环境中,初始位置检索准确率为90.4%,追踪定位位置均方根误差为12.4 m;通过K倍扩充处理后,初始位置检索时间从17.33 s减少至3.58 s,追踪定位匹配更新时间为0.158 s。仿真和实验证明了所提方法能够满足无人机在低空稀疏特征环境下的实时地理定位需求。 展开更多

关键词 无人机 自主定位导航 计算机视觉 TRANSFORMER 异源景象匹配 位置检索 追踪定位

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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 被引量：6

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作者 赵婧旭 赵晨 周锋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1919-1926,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 水下自主航行器导航定位 水下自主航行器编队 扩展卡尔曼滤波

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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 被引量：10

6

作者 赵晨 乔钢 周锋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期834-841,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 水声定位 水声通信 水声传感器网络 水下自主潜航器导航定位

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生成性学习视角下移动机器人运动控制虚拟仿真实验教学平台设计与实现

7

作者 李学伟 赵圆圆 +5 位作者 董军校 李亚 郭祖华 邢倩 齐永兰 任沁超 《南方农机》 2025年第4期6-9,14,共5页

【目的】针对机器人实体的自主定位导航在实践教学过程中面临的场地局限、设备昂贵及实验成本高等难题,设计并构建了移动机器人运动控制Gazebo虚拟仿真实验教学平台,以拓展实验教学内容的广度和深度,提升实验教学质量和水平。【方法】... 【目的】针对机器人实体的自主定位导航在实践教学过程中面临的场地局限、设备昂贵及实验成本高等难题,设计并构建了移动机器人运动控制Gazebo虚拟仿真实验教学平台,以拓展实验教学内容的广度和深度,提升实验教学质量和水平。【方法】实验项目涵盖机器人Gazebo环境搭建、机器人传感器选型、机器人驱动与运动控制、机器人SLAM建图、机器人路径规划、机器人自主导航与避障等知识点,包含14个交互性步骤。通过虚拟仿真技术,采用“尝试、探究、改进”循环提升的实验方法,引导学生深入探索、自主实验。【结果】构建的移动机器人运动控制虚拟仿真实验教学平台能够直观化、可视化地展示移动机器人自主定位导航效果,有效延伸了实验教学的时间和空间,显著提升了学生的高阶思维能力和实践创新能力。【结论】成功实现了对机器人自主定位导航实验的虚拟仿真,为机器人工程专业的教学提供了有力支持。 展开更多

关键词 自主定位导航 Gazebo虚拟仿真 生成性学习 高阶思维

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LiDAR传感器及技术在农业场景的应用进展综述 被引量：9

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作者 王潇 张美娜 +3 位作者 Zhou Jianfeng 孙传亮 吴茜 曹静 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第11期155-164,共10页

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... 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。 展开更多

关键词 LiDAR传感器 作物表型检测 自主导航定位 精准变量施药

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用于温室环境空间分布监测的微型飞行器研发 被引量：3

9

作者 房俊龙 孙志佳 +3 位作者 张馨 宋金龙 吴文彪 崔忠辉 《农机化研究》 北大核心 2016年第3期8-13,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 微型四旋翼飞行器 温室 空间信息采集 自主定位导航 自主避障

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矿井危险区域多旋翼侦测无人机关键技术探讨 被引量：9

10

作者 郑学召 童鑫 +2 位作者 张铎 郭军 张嬿妮 《工矿自动化》 北大核心 2020年第12期48-56,共9页

从自主定位导航技术、自主避障技术、多传感器信息融合技术3个方面综述了国内外井下危险区域多旋翼侦测无人机关键技术的研究现状:自主定位导航技术可使机器人在未知环境中无需人工干预而实现自主移动,组合导航技术、3D环境地图构建技... 从自主定位导航技术、自主避障技术、多传感器信息融合技术3个方面综述了国内外井下危险区域多旋翼侦测无人机关键技术的研究现状:自主定位导航技术可使机器人在未知环境中无需人工干预而实现自主移动,组合导航技术、3D环境地图构建技术、深度优化的轨迹规划算法以及基于语义与深度学习的同步定位与地图构建技术适用于灾变信息随时空演化、具备复杂性与不稳定性的矿井环境条件;基于多传感器信息融合的避障方法能够保证多旋翼侦测无人机在不同环境条件下最大程度地感知障碍物信息;基于自主定位与自主避障技术的传感器融合体系结构应采用分布式结构,以使井下多旋翼侦测无人机系统具有较高的可靠性及容错性。从软件和硬件方面分析了多旋翼侦测无人机存在的问题,即融合模型及算法普适性无法保障、融合系统容错性或鲁棒性有待完善、适应多种复杂融合算法的处理硬件匮乏以及多传感器集成度低、硬件功耗高、体积大等。展望了井下危险区域多旋翼侦测无人机关键技术的发展趋势:①融合算法的合理优化:最大程度合理优化融合算法,提高系统可靠性和稳定性,保证数据处理的稳定高效。②人工智能技术的应用:通过机器学习与自适应等智能技术,提高多旋翼侦测无人机深度学习能力,扩大危险区域侦测范围。③可适应多种复杂融合算法处理硬件的开发:矿井危险区域条件异常复杂,缺少能够适应多种算法深度融合的处理硬件,难以实现井下多源信息的同步采集与处理,通过开发具有较强适应性的处理硬件,提高多旋翼侦测无人机处理信息的能力。④便捷硬件融合系统的研发:开发基于多种传感器深度集成的融合系统,进一步提升多旋翼侦测无人机的探查能力。 展开更多

关键词 矿井危险区域 应急救援 飞行机器人 多旋翼侦测无人机 自主定位导航 自主避障 多传感器信息融合 人工智能

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农业搬运机器人控制系统设计 被引量：2

11

作者 宋敏 陈志丁 陈志伟 《南方农机》 2021年第17期21-22,29,共3页

本课题组设计的农业搬运机器人控制系统是以燃料电池作为动力源,集合路径自主规划于一体的机器人。设计采用燃料电池作为动力装置,具有转化效率高、环境污染少、燃料来源广和价格较低等优势。采用树莓派作为主控系统,树莓派安装乌班图系... 本课题组设计的农业搬运机器人控制系统是以燃料电池作为动力源,集合路径自主规划于一体的机器人。设计采用燃料电池作为动力装置,具有转化效率高、环境污染少、燃料来源广和价格较低等优势。采用树莓派作为主控系统,树莓派安装乌班图系统,乌班图系统搭载ROS机器人控制系统,通过GPS定位装置实现自主定位导航,利用超声波传感器使机器人完成避障功能。四轮采用无刷轮毂电机作为驱动机构,具有结构简单、成本低、维护简单以及应用成熟的特点,控制器采用STM32F103ZET6作为机器人运动控制芯片,通过USART接口与导航模块连接,通过I/O与3路超声波连接,通过PWM信号对轮毂电机的驱动器进行调速控制。 展开更多

关键词 燃料电池 避障功能 自主定位导航

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