面向巡檢作業(yè)的可穿戴式引導(dǎo)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-28 15:04
將可穿戴式輔助系統(tǒng)應(yīng)用于電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備巡檢,能夠輔助對(duì)作業(yè)環(huán)境不熟悉的操作人員完成工作,并有效提高其作業(yè)效率。本文針對(duì)變電站等電力設(shè)備巡檢的需求,基于并借用智能機(jī)器人基本技術(shù),系統(tǒng)研究了可穿戴式引導(dǎo)輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù),為可穿戴式輔助系統(tǒng)實(shí)用化提供支撐技術(shù)。首先,針對(duì)作業(yè)環(huán)境的特點(diǎn)、路徑引導(dǎo)需求和實(shí)際便攜式處理器計(jì)算能力限制條件,提出了一種兼顧信息豐富與存儲(chǔ)簡(jiǎn)約的作業(yè)環(huán)境抽象概要地圖構(gòu)建方法。地圖既包含環(huán)境拓?fù)鋱D來描述環(huán)境中待檢修設(shè)備所在場(chǎng)景點(diǎn)之間的拓?fù)湮恢藐P(guān)系,又記錄了關(guān)鍵點(diǎn)之間作業(yè)人員的典型巡檢作業(yè)路徑軌跡。提出了一種融合距離與特征的關(guān)鍵幀選擇方法,綜合距離法與特征法的優(yōu)勢(shì),形成具有良好適應(yīng)性與魯棒性的關(guān)鍵幀選擇策略,解決了由于實(shí)際作業(yè)環(huán)境下存在大量相似區(qū)域,僅靠視覺特征存在的問題;丨h(huán)僅對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)結(jié)果添加相應(yīng)的回環(huán)邊,完善關(guān)鍵幀拓?fù)鋱D。采用頭戴式雙目攝像機(jī),實(shí)現(xiàn)了作業(yè)環(huán)境概要地圖的創(chuàng)建。其次,為保證頭戴式視覺傳感器用于實(shí)時(shí)視覺定位的精度和可靠性,提出了一種改進(jìn)的視覺自定位方法,實(shí)現(xiàn)了基于環(huán)境概要地圖的作業(yè)人員全局自定位。采用EKF算法對(duì)雙目視覺里程計(jì)數(shù)據(jù)與IMU...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電力巡檢作業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景
由式(3-1)可計(jì)算出點(diǎn) P 在相機(jī)坐標(biāo)系(取左目相機(jī)坐標(biāo)系 01 2 0,llxu uby K p p v vdz f 的圖像特征點(diǎn)匹配包括同一時(shí)刻采集的左右圖像的匹配與是為了求出空間點(diǎn)的三維坐標(biāo),后者是為了估計(jì)相機(jī)的運(yùn)有尺度與旋轉(zhuǎn)不變性,對(duì)光照強(qiáng)度變化以及視角變化與噪會(huì)跟隨人一起運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)噪聲與抖動(dòng)較大,因此選擇 SIFT的速度慢,特征點(diǎn)提取與匹配具有很好的并行性,可通過加速的 SIFT 可以滿足實(shí)時(shí)性需求[40][41]。SIFT 特征提取主特征點(diǎn)方向確定和特征描述符生成,如圖 3-2 所示為 SIFT
IMU與相
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于動(dòng)態(tài)特征模板匹配的ARToolKit三維注冊(cè)[J]. 雷曉妹,伍忠東,雍玖,加小紅. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(07)
[2]稀疏和稠密的VSLAM的研究進(jìn)展[J]. 林輝燦,呂強(qiáng),張洋,馬建業(yè). 機(jī)器人. 2016(05)
[3]基于空間位置不確定性約束的改進(jìn)閉環(huán)檢測(cè)算法[J]. 李維鵬,張國(guó)良,姚二亮,徐君. 機(jī)器人. 2016(03)
[4]大規(guī)模環(huán)境下基于圖優(yōu)化SLAM的后端優(yōu)化方法[J]. 王忠立,趙杰,蔡鶴皋. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[5]基于圖優(yōu)化的同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建綜述[J]. 梁明杰,閔華清,羅榮華. 機(jī)器人. 2013(04)
[6]基于環(huán)境剖分的層次拓?fù)涞貓D及路徑規(guī)劃[J]. 李書杰,呂妍,陳宗海. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[7]機(jī)械產(chǎn)品裝配關(guān)系建模[J]. 王波,唐曉青,耿如軍. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]面向工業(yè)應(yīng)用的可穿戴計(jì)算技術(shù)[J]. 陳東義,夏侯士戟,黃志奇,李薪宇,宋海濤. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[9]基于可穿戴計(jì)算的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)輔助模式[J]. 夏侯士戟,陳東義,黃志奇. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2007(11)
[10]虛擬裝配環(huán)境中的裝配模型表達(dá)技術(shù)研究[J]. 武殿梁,楊潤(rùn)黨,馬登哲,范秀敏. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2004(11)
博士論文
[1]地標(biāo)引導(dǎo)的城市復(fù)雜環(huán)境行人導(dǎo)航方法研究[D]. 張星.武漢大學(xué) 2012
[2]面向復(fù)雜室外環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人三維地圖構(gòu)建與路徑規(guī)劃[D]. 閆飛.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的協(xié)同式裝配系統(tǒng)研究[D]. 王余濤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人的全局路徑規(guī)劃算法研究[D]. 徐培培.北京郵電大學(xué) 2009
本文編號(hào):3308135
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電力巡檢作業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景
由式(3-1)可計(jì)算出點(diǎn) P 在相機(jī)坐標(biāo)系(取左目相機(jī)坐標(biāo)系 01 2 0,llxu uby K p p v vdz f 的圖像特征點(diǎn)匹配包括同一時(shí)刻采集的左右圖像的匹配與是為了求出空間點(diǎn)的三維坐標(biāo),后者是為了估計(jì)相機(jī)的運(yùn)有尺度與旋轉(zhuǎn)不變性,對(duì)光照強(qiáng)度變化以及視角變化與噪會(huì)跟隨人一起運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)噪聲與抖動(dòng)較大,因此選擇 SIFT的速度慢,特征點(diǎn)提取與匹配具有很好的并行性,可通過加速的 SIFT 可以滿足實(shí)時(shí)性需求[40][41]。SIFT 特征提取主特征點(diǎn)方向確定和特征描述符生成,如圖 3-2 所示為 SIFT
IMU與相
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于動(dòng)態(tài)特征模板匹配的ARToolKit三維注冊(cè)[J]. 雷曉妹,伍忠東,雍玖,加小紅. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(07)
[2]稀疏和稠密的VSLAM的研究進(jìn)展[J]. 林輝燦,呂強(qiáng),張洋,馬建業(yè). 機(jī)器人. 2016(05)
[3]基于空間位置不確定性約束的改進(jìn)閉環(huán)檢測(cè)算法[J]. 李維鵬,張國(guó)良,姚二亮,徐君. 機(jī)器人. 2016(03)
[4]大規(guī)模環(huán)境下基于圖優(yōu)化SLAM的后端優(yōu)化方法[J]. 王忠立,趙杰,蔡鶴皋. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[5]基于圖優(yōu)化的同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建綜述[J]. 梁明杰,閔華清,羅榮華. 機(jī)器人. 2013(04)
[6]基于環(huán)境剖分的層次拓?fù)涞貓D及路徑規(guī)劃[J]. 李書杰,呂妍,陳宗海. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[7]機(jī)械產(chǎn)品裝配關(guān)系建模[J]. 王波,唐曉青,耿如軍. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]面向工業(yè)應(yīng)用的可穿戴計(jì)算技術(shù)[J]. 陳東義,夏侯士戟,黃志奇,李薪宇,宋海濤. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[9]基于可穿戴計(jì)算的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)輔助模式[J]. 夏侯士戟,陳東義,黃志奇. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2007(11)
[10]虛擬裝配環(huán)境中的裝配模型表達(dá)技術(shù)研究[J]. 武殿梁,楊潤(rùn)黨,馬登哲,范秀敏. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2004(11)
博士論文
[1]地標(biāo)引導(dǎo)的城市復(fù)雜環(huán)境行人導(dǎo)航方法研究[D]. 張星.武漢大學(xué) 2012
[2]面向復(fù)雜室外環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人三維地圖構(gòu)建與路徑規(guī)劃[D]. 閆飛.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的協(xié)同式裝配系統(tǒng)研究[D]. 王余濤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人的全局路徑規(guī)劃算法研究[D]. 徐培培.北京郵電大學(xué) 2009
本文編號(hào):3308135
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