一种巡检机器人雷达里程计的速度与精度优化方法

    公开(公告)号:CN115328163B

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211125540.3

    申请日:2022-09-16

    Abstract: 本发明公开了一种巡检机器人雷达里程计的速度与精度优化方法,具体为:使用三维激光雷达采集点云数据,计算曲率,按照曲率的大小筛选特征点;进行两帧点云位姿转换,再进行线特征关联和面特征关联;使用Ceres优化器进行位姿平移部分的凸优化,输出三维雷达数据,更新三维雷达里程计数据,再进行插值。本发明提升了运动控制平顺程度与传感器数值匹配的精度,同时提高了定位的效率与精度。

    基于车轮特征的车底巡检机器人SLAM回环检测方法

    公开(公告)号:CN115451942A

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202211173230.9

    申请日:2022-09-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于车轮特征的车底巡检机器人SLAM回环检测方法,具体为:使用SLAM算法进行前端里程计单轴平移估计计算,进行点测距数据获取与开关量转换,构造数据对并按需缓存,提取车轮特征描述子,进行回环检测,将机器人当前位姿与当前描述子对应位姿之间的单轴平移变换、存在的描述子与当前描述子之间的位姿变换插入后端运动估计优化图中,后端优化消除前端里程计的累积误差。本发明大大提升了车底巡检机器人三维激光SLAM的定位精度;大大降低了回环检测的性能开销。

    一种巡检机器人自主导航运动控制方法

    公开(公告)号:CN115480571B

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202211132836.8

    申请日:2022-09-16

    Abstract: 本发明公开了一种巡检机器人自主导航运动控制方法,包括巡检沟外导航运动控制和巡检地沟内导航运动控制;巡检沟外导航运动控制为:确定机器人当前初始位姿及驱动方向,巡检机器人本体旋转至初始位姿角度的平均角度方向,利用改进的航迹推算算法进行轨迹预测,并按推算轨迹和速度运动到指定位置;检地沟内导航运动控制为:获取目标点距离,梯形加减速预计算线速度控制量,通过激光雷达对巡检地沟两侧墙面进行拟合,同时获取沟内运动距离定位数据,动态调整巡检机器人线速度与角速度,保持其在巡检地沟内呈直线行驶到指定位置。本发明能实现机器人本体在巡检地沟内、外均进行精密的控制,进而安全且高效地完成车辆车底的日常巡检作业。

    一种面向高运动动态机器人的高精度串级SLAM系统

    公开(公告)号:CN118463977A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410693904.0

    申请日:2024-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种面向高运动动态机器人的高精度串级SLAM系统,该系统包括机器人底盘模块,环境扫描感知模块,运动感知模块,高频航迹推算模块,环境扫描数据融合模块,图优化SLAM模块;通过串联高带宽高频率的激光惯性里程计与图优化SLAM,组成串级SLAM系统,使用可由雷达高频稀疏扫描点云跟踪高动态运动的激光惯性里程计为图优化SLAM提供消除了运动模糊的多帧融合扫描点云与扫描匹配先验粗变换,并由图优化SLAM通过回环检测与后端优化,得到高精度位姿估计供机器人导航系统使用、得到高精度点云地图,供LIO使用。本发明仅避免了在颠簸、打滑情况下建图与定位失效的问题,实现了高运动动态机器人的高精度建图定位。

    一种巡检机器人雷达里程计的速度与精度优化方法

    公开(公告)号:CN115328163A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202211125540.3

    申请日:2022-09-16

    Abstract: 本发明公开了一种巡检机器人雷达里程计的速度与精度优化方法,具体为:使用三维激光雷达采集点云数据,计算曲率,按照曲率的大小筛选特征点;进行两帧点云位姿转换,再进行线特征关联和面特征关联;使用Ceres优化器进行位姿平移部分的凸优化,输出三维雷达数据,更新三维雷达里程计数据,再进行插值。本发明提升了运动控制平顺程度与传感器数值匹配的精度,同时提高了定位的效率与精度。

    一种面向受限工业环境的巡检机器人全局路径规划方法

    公开(公告)号:CN118502443A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410680515.4

    申请日:2024-05-29

    Abstract: 本发明公开了一种面向受限工业环境的巡检机器人全局路径规划方法,包括:使用改进的Di jkstra算法生成从起点位姿到目标点位姿尽量远离障碍物或贴近狭窄通道中央的引导路径;利用二次规划对初始引导路径进行平滑;使用推演采样方式检测当机器人遵循全局路径行驶时,是否会与固定障碍物发生碰撞,并将发生碰撞的区段标记为需要重规划,然后通过梯度下降法对需要重规划的区段进行调整。本发明使用改进的Di jkstra算法生成从起点位姿到目标点位姿尽量远离障碍物或贴近狭窄通道中央的引导路径,使用二次规划对初始引导路径进行平滑,使用所提出算法可在不设置膨胀半径的情况下,在狭窄空间生成远离障碍物且平滑全局路径,满足地铁巡检机器人的导航需求。

    基于车轮特征的车底巡检机器人SLAM回环检测方法

    公开(公告)号:CN115451942B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202211173230.9

    申请日:2022-09-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于车轮特征的车底巡检机器人SLAM回环检测方法,具体为:使用SLAM算法进行前端里程计单轴平移估计计算,进行点测距数据获取与开关量转换,构造数据对并按需缓存,提取车轮特征描述子,进行回环检测,将机器人当前位姿与当前描述子对应位姿之间的单轴平移变换、存在的描述子与当前描述子之间的位姿变换插入后端运动估计优化图中,后端优化消除前端里程计的累积误差。本发明大大提升了车底巡检机器人三维激光SLAM的定位精度;大大降低了回环检测的性能开销。

    一种融合线扫描车底图像特征的巡检机器人定位建图方法

    公开(公告)号:CN115797587B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202310080519.4

    申请日:2023-02-08

    Abstract: 本发明公开了一种融合线扫描车底图像特征的巡检机器人定位建图方法,包括机器人运动中连续执行位姿估计,构造车底点云帧序列、特征点云帧序列、线扫描图像帧序列与位姿图;机器人停车后拼接感兴趣区域ROI内线扫描车底图像形成转向架区域全图,并在转向架区域全图中识别匹配转向架模式特征;根据转向架模式特征位姿构造轨迹优化约束;通过轨迹优化约束对位姿图进行优化;获取列车精确停车位置,计算巡检机器人停车点位姿,开始巡检作业,并最终返回巡检原点。本发明使得列车车底巡检机器人无需搭载专用于定位的,成本高昂的高速高精度飞行时间激光点测距传感器,具有降低机器人定位建图硬件成本、提升机器人定位建图精度与鲁棒性的有益效果。

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