針對單獨機器人難以完成復(fù)雜任務(wù)的問題,無人機與無人車協(xié)同因其在探測精度、速度、負載、通信等方面存在著較強的互補性,并在軍事和民用多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景,使得無人機與無人車協(xié)同系統(tǒng)受到了很多學(xué)者的青睞。在無人機與無人車協(xié)同系統(tǒng)中主要涉及的科學(xué)問題有感知、決策和執(zhí)行。本文以無人機與無人車協(xié)同中典型的搜救任務(wù)為研究對象,主要研究了無人機與無人車協(xié)同系統(tǒng)中環(huán)境感知與車輛導(dǎo)航,主要研究內(nèi)容如下:第一,提出了分層的分布式無人機與無人車協(xié)同控制系統(tǒng),利用模塊化的思想實現(xiàn)無人機與無人車的任務(wù)分配、信息交互等,通過ROS操作系統(tǒng)搭建了基于2.4G Wi-Fi通信網(wǎng)絡(luò)的無人機與無人車通信系統(tǒng);第二,利用無人機空中視野優(yōu)勢,將無人機作為“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SURF算法和OSTU算法實現(xiàn)圖像分割,完成環(huán)境建模,并在簡單環(huán)境與復(fù)雜環(huán)境進行了仿真,最后經(jīng)過歐氏坐標(biāo)變化實現(xiàn)將無人機獲取的圖像信息轉(zhuǎn)化為無人車所能識別的位置信息;第三,無人車根據(jù)無人機獲取的環(huán)境信息,利用Matlab在簡單和復(fù)雜環(huán)境中,對比了傳統(tǒng)的BRRT路徑... 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：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)付夢印教授[15]針對無人機與無人車協(xié)同著落機視覺伺服控制無人車，無人車的 GPS 信息丟失的情況下，無人車根據(jù)無人機動作做出相應(yīng)的運動，從而實現(xiàn)無人機與無人車之外，該系統(tǒng)在無人車上安裝了容易識別的標(biāo)識物。人機與無人車之間的協(xié)作控制成某些特定任務(wù)時，由于環(huán)境、機器人自身傳感器等因素，使得確的完成任務(wù)，比如 GPS 信號弱的環(huán)境、目標(biāo)物被遮擋等。這時之間通過協(xié)作的關(guān)系完成相應(yīng)的任務(wù)。國內(nèi)外學(xué)者已開展了相關(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)控制由多輛無人車組成的編隊的場景中，無人機指揮車輛編隊進等操作，無人車根據(jù)無人機的動作做出相應(yīng)的協(xié)同動作，在此過據(jù)實際情況拆分或重組，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)付夢印教授[15]針對無人機與無人車協(xié)同著落做了研無人機視覺伺服控制無人車，無人車的 GPS 信息丟失的情況下，無人機發(fā)無人車根據(jù)無人機動作做出相應(yīng)的運動，從而實現(xiàn)無人機與無人車之間的，另外，該系統(tǒng)在無人車上安裝了容易識別的標(biāo)識物。1.2 無人機與無人車之間的協(xié)作控制在完成某些特定任務(wù)時，由于環(huán)境、機器人自身傳感器等因素，使得單獨法準(zhǔn)確的完成任務(wù)，比如 GPS 信號弱的環(huán)境、目標(biāo)物被遮擋等。這時需要GV 之間通過協(xié)作的關(guān)系完成相應(yīng)的任務(wù)。國內(nèi)外學(xué)者已開展了相關(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)機去控制由多輛無人車組成的編隊的場景中，無人機指揮車輛編隊進行避保持等操作，無人車根據(jù)無人機的動作做出相應(yīng)的協(xié)同動作，在此過程中可根據(jù)實際情況拆分或重組，如圖 1-3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]信使機制UAV/UGV多點動態(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]移動機器人的路徑規(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-地機器人協(xié)作的環(huán)境感知與閉環(huán)檢測[D]. 王安青.大連理工大學(xué) 2016
[2]基于視覺的四旋翼飛行器目標(biāo)識別及跟蹤[D]. 朱瑋.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]改進的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.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號：3120704