發(fā)布時(shí)間：2021-04-06 03:53

　　針對(duì)單獨(dú)機(jī)器人難以完成復(fù)雜任務(wù)的問(wèn)題,無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)協(xié)同因其在探測(cè)精度、速度、負(fù)載、通信等方面存在著較強(qiáng)的互補(bǔ)性,并在軍事和民用多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景,使得無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)協(xié)同系統(tǒng)受到了很多學(xué)者的青睞。在無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)協(xié)同系統(tǒng)中主要涉及的科學(xué)問(wèn)題有感知、決策和執(zhí)行。本文以無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)協(xié)同中典型的搜救任務(wù)為研究對(duì)象,主要研究了無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)協(xié)同系統(tǒng)中環(huán)境感知與車(chē)輛導(dǎo)航,主要研究?jī)?nèi)容如下:第一,提出了分層的分布式無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)協(xié)同控制系統(tǒng),利用模塊化的思想實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)的任務(wù)分配、信息交互等,通過(guò)ROS操作系統(tǒng)搭建了基于2.4G Wi-Fi通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)通信系統(tǒng);第二,利用無(wú)人機(jī)空中視野優(yōu)勢(shì),將無(wú)人機(jī)作為“Flying eye”獲取目標(biāo)物與障礙物信息,首先利用圖像預(yù)處理、圖像形態(tài)學(xué)處理等方法去除干擾信息,然后通過(guò)SURF算法和OSTU算法實(shí)現(xiàn)圖像分割,完成環(huán)境建模,并在簡(jiǎn)單環(huán)境與復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行了仿真,最后經(jīng)過(guò)歐氏坐標(biāo)變化實(shí)現(xiàn)將無(wú)人機(jī)獲取的圖像信息轉(zhuǎn)化為無(wú)人車(chē)所能識(shí)別的位置信息;第三,無(wú)人車(chē)根據(jù)無(wú)人機(jī)獲取的環(huán)境信息,利用Matlab在簡(jiǎn)單和復(fù)雜環(huán)境中,對(duì)比了傳統(tǒng)的BRRT路徑... 

【文章來(lái)源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

普利茅斯大學(xué)的協(xié)同著陸系統(tǒng)

圖 1-2 西安科技大學(xué)的空地協(xié)同著陸系統(tǒng)的，南京理工大學(xué)付夢(mèng)印教授[15]針對(duì)無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)協(xié)同著落機(jī)視覺(jué)伺服控制無(wú)人車(chē)，無(wú)人車(chē)的 GPS 信息丟失的情況下，無(wú)人車(chē)根據(jù)無(wú)人機(jī)動(dòng)作做出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)之外，該系統(tǒng)在無(wú)人車(chē)上安裝了容易識(shí)別的標(biāo)識(shí)物。人機(jī)與無(wú)人車(chē)之間的協(xié)作控制成某些特定任務(wù)時(shí)，由于環(huán)境、機(jī)器人自身傳感器等因素，使得確的完成任務(wù)，比如 GPS 信號(hào)弱的環(huán)境、目標(biāo)物被遮擋等。這時(shí)之間通過(guò)協(xié)作的關(guān)系完成相應(yīng)的任務(wù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)展了相關(guān)成果。賓夕法尼亞大學(xué)的 Nathan Michael 等人[16]將分散式控制結(jié)控制由多輛無(wú)人車(chē)組成的編隊(duì)的場(chǎng)景中，無(wú)人機(jī)指揮車(chē)輛編隊(duì)進(jìn)等操作，無(wú)人車(chē)根據(jù)無(wú)人機(jī)的動(dòng)作做出相應(yīng)的協(xié)同動(dòng)作，在此過(guò)據(jù)實(shí)際情況拆分或重組，如圖 1-3 所示。

圖 1-2 西安科技大學(xué)的空地協(xié)同著陸系統(tǒng)同樣的，南京理工大學(xué)付夢(mèng)印教授[15]針對(duì)無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)協(xié)同著落做了研無(wú)人機(jī)視覺(jué)伺服控制無(wú)人車(chē)，無(wú)人車(chē)的 GPS 信息丟失的情況下，無(wú)人機(jī)發(fā)無(wú)人車(chē)根據(jù)無(wú)人機(jī)動(dòng)作做出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)之間的，另外，該系統(tǒng)在無(wú)人車(chē)上安裝了容易識(shí)別的標(biāo)識(shí)物。1.2 無(wú)人機(jī)與無(wú)人車(chē)之間的協(xié)作控制在完成某些特定任務(wù)時(shí)，由于環(huán)境、機(jī)器人自身傳感器等因素，使得單獨(dú)法準(zhǔn)確的完成任務(wù)，比如 GPS 信號(hào)弱的環(huán)境、目標(biāo)物被遮擋等。這時(shí)需要GV 之間通過(guò)協(xié)作的關(guān)系完成相應(yīng)的任務(wù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)展了相關(guān)研究一定成果。賓夕法尼亞大學(xué)的 Nathan Michael 等人[16]將分散式控制結(jié)構(gòu)應(yīng)機(jī)去控制由多輛無(wú)人車(chē)組成的編隊(duì)的場(chǎng)景中，無(wú)人機(jī)指揮車(chē)輛編隊(duì)進(jìn)行避保持等操作，無(wú)人車(chē)根據(jù)無(wú)人機(jī)的動(dòng)作做出相應(yīng)的協(xié)同動(dòng)作，在此過(guò)程中可根據(jù)實(shí)際情況拆分或重組，如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]UAV/UGV協(xié)同環(huán)境下的目標(biāo)識(shí)別與全局路徑規(guī)劃研究[J]. 席阿行,趙津,周滔,胡秋霞.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2019(01)
[2]復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人全局路徑規(guī)劃與跟蹤[J]. 周滔,趙津,胡秋霞,席阿行,劉東杰.  計(jì)算機(jī)工程. 2018(12)
[3]基于方向約束的A*算法[J]. 李沖,張安,畢文豪.  控制與決策. 2017(08)
[4]基于ZigBee的多車(chē)協(xié)作控制研究[J]. 甯油江,趙津,石晴,肖光飛,韓磊.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(06)
[5]基于改進(jìn)RRT算法的RoboCup機(jī)器人動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃[J]. 劉成菊,韓俊強(qiáng),安康.  機(jī)器人. 2017(01)
[6]基于多階段決策的機(jī)器人全局路徑規(guī)劃算法[J]. 張啟飛,郭太良.  計(jì)算機(jī)工程. 2016(10)
[7]無(wú)人機(jī)與智能車(chē)協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 任濤,趙思佳,程瑞,呂云鵬,張?chǎng)卧?  沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[8]基于蟻群算法的移動(dòng)機(jī)器人全局路徑規(guī)劃方法研究[J]. 史恩秀,陳敏敏,李俊,黃玉美.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]基于單元分解法的移動(dòng)機(jī)器人遍歷路徑規(guī)劃[J]. 陳逸懷,朱博.  裝備制造技術(shù). 2014(04)
[10]空地機(jī)器人協(xié)作導(dǎo)航方法與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 谷豐,王爭(zhēng),宋琦,陳盛福,何玉慶,韓建達(dá).  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)

博士論文
[1]信使機(jī)制UAV/UGV多點(diǎn)動(dòng)態(tài)集結(jié)的協(xié)同規(guī)劃方法研究[D]. 張興.北京理工大學(xué) 2015
[2]移動(dòng)機(jī)器人的路徑規(guī)劃與定位技術(shù)研究[D]. 張琦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]面向空-地機(jī)器人協(xié)作的環(huán)境感知與閉環(huán)檢測(cè)[D]. 王安青.大連理工大學(xué) 2016
[2]基于視覺(jué)的四旋翼飛行器目標(biāo)識(shí)別及跟蹤[D]. 朱瑋.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]改進(jìn)的SURF圖像配準(zhǔn)算法研究[D]. 石雅筍.電子科技大學(xué) 2011
[4]圖像配準(zhǔn)技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 陳明生.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3120704