面向巡檢作業(yè)的可穿戴式引導輔助系統(tǒng)設計與開發(fā)
發(fā)布時間:2021-07-28 15:04
將可穿戴式輔助系統(tǒng)應用于電網現場設備巡檢,能夠輔助對作業(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。本文針對變電站等電力設備巡檢的需求,基于并借用智能機器人基本技術,系統(tǒng)研究了可穿戴式引導輔助系統(tǒng)的設計與開發(fā)技術,為可穿戴式輔助系統(tǒng)實用化提供支撐技術。首先,針對作業(yè)環(huán)境的特點、路徑引導需求和實際便攜式處理器計算能力限制條件,提出了一種兼顧信息豐富與存儲簡約的作業(yè)環(huán)境抽象概要地圖構建方法。地圖既包含環(huán)境拓撲圖來描述環(huán)境中待檢修設備所在場景點之間的拓撲位置關系,又記錄了關鍵點之間作業(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鍵幀選擇方法,綜合距離法與特征法的優(yōu)勢,形成具有良好適應性與魯棒性的關鍵幀選擇策略,解決了由于實際作業(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)僅對關鍵幀進行檢測,根據檢測結果添加相應的回環(huán)邊,完善關鍵幀拓撲圖。采用頭戴式雙目攝像機,實現了作業(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時視覺定位的精度和可靠性,提出了一種改進的視覺自定位方法,實現了基于環(huán)境概要地圖的作業(yè)人員全局自定位。采用EKF算法對雙目視覺里程計數據與IMU...
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:95 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
電力巡檢作業(yè)應用場景
由式(3-1)可計算出點 P 在相機坐標系(取左目相機坐標系 01 2 0,llxu uby K p p v vdz f 的圖像特征點匹配包括同一時刻采集的左右圖像的匹配與是為了求出空間點的三維坐標,后者是為了估計相機的運有尺度與旋轉不變性,對光照強度變化以及視角變化與噪會跟隨人一起運動,運動噪聲與抖動較大,因此選擇 SIFT的速度慢,特征點提取與匹配具有很好的并行性,可通過加速的 SIFT 可以滿足實時性需求[40][41]。SIFT 特征提取主特征點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】:
期刊論文
[1]基于動態(tài)特征模板匹配的ARToolKit三維注冊[J]. 雷曉妹,伍忠東,雍玖,加小紅. 計算機應用與軟件. 2017(07)
[2]稀疏和稠密的VSLAM的研究進展[J]. 林輝燦,呂強,張洋,馬建業(yè). 機器人. 2016(05)
[3]基于空間位置不確定性約束的改進閉環(huán)檢測算法[J]. 李維鵬,張國良,姚二亮,徐君. 機器人. 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)大學學報. 2015(07)
[5]基于圖優(yōu)化的同時定位與地圖創(chuàng)建綜述[J]. 梁明杰,閔華清,羅榮華. 機器人. 2013(04)
[6]基于環(huán)境剖分的層次拓撲地圖及路徑規(guī)劃[J]. 李書杰,呂妍,陳宗海. 山東科技大學學報(自然科學版). 2012(02)
[7]機械產品裝配關系建模[J]. 王波,唐曉青,耿如軍. 北京航空航天大學學報. 2010(01)
[8]面向工業(yè)應用的可穿戴計算技術[J]. 陳東義,夏侯士戟,黃志奇,李薪宇,宋海濤. 電子科技大學學報. 2009(05)
[9]基于可穿戴計算的現場作業(yè)輔助模式[J]. 夏侯士戟,陳東義,黃志奇. 計算機集成制造系統(tǒng). 2007(11)
[10]虛擬裝配環(huán)境中的裝配模型表達技術研究[J]. 武殿梁,楊潤黨,馬登哲,范秀敏. 計算機集成制造系統(tǒng). 2004(11)
博士論文
[1]地標引導的城市復雜環(huán)境行人導航方法研究[D]. 張星.武漢大學 2012
[2]面向復雜室外環(huán)境的移動機器人三維地圖構建與路徑規(guī)劃[D]. 閆飛.大連理工大學 2011
碩士論文
[1]基于增強現實的協(xié)同式裝配系統(tǒng)研究[D]. 王余濤.中國科學技術大學 2010
[2]復雜動態(tài)環(huán)境下移動機器人的全局路徑規(guī)劃算法研究[D]. 徐培培.北京郵電大學 2009
本文編號:3308135
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:95 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
電力巡檢作業(yè)應用場景
由式(3-1)可計算出點 P 在相機坐標系(取左目相機坐標系 01 2 0,llxu uby K p p v vdz f 的圖像特征點匹配包括同一時刻采集的左右圖像的匹配與是為了求出空間點的三維坐標,后者是為了估計相機的運有尺度與旋轉不變性,對光照強度變化以及視角變化與噪會跟隨人一起運動,運動噪聲與抖動較大,因此選擇 SIFT的速度慢,特征點提取與匹配具有很好的并行性,可通過加速的 SIFT 可以滿足實時性需求[40][41]。SIFT 特征提取主特征點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】:
期刊論文
[1]基于動態(tài)特征模板匹配的ARToolKit三維注冊[J]. 雷曉妹,伍忠東,雍玖,加小紅. 計算機應用與軟件. 2017(07)
[2]稀疏和稠密的VSLAM的研究進展[J]. 林輝燦,呂強,張洋,馬建業(yè). 機器人. 2016(05)
[3]基于空間位置不確定性約束的改進閉環(huán)檢測算法[J]. 李維鵬,張國良,姚二亮,徐君. 機器人. 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)大學學報. 2015(07)
[5]基于圖優(yōu)化的同時定位與地圖創(chuàng)建綜述[J]. 梁明杰,閔華清,羅榮華. 機器人. 2013(04)
[6]基于環(huán)境剖分的層次拓撲地圖及路徑規(guī)劃[J]. 李書杰,呂妍,陳宗海. 山東科技大學學報(自然科學版). 2012(02)
[7]機械產品裝配關系建模[J]. 王波,唐曉青,耿如軍. 北京航空航天大學學報. 2010(01)
[8]面向工業(yè)應用的可穿戴計算技術[J]. 陳東義,夏侯士戟,黃志奇,李薪宇,宋海濤. 電子科技大學學報. 2009(05)
[9]基于可穿戴計算的現場作業(yè)輔助模式[J]. 夏侯士戟,陳東義,黃志奇. 計算機集成制造系統(tǒng). 2007(11)
[10]虛擬裝配環(huán)境中的裝配模型表達技術研究[J]. 武殿梁,楊潤黨,馬登哲,范秀敏. 計算機集成制造系統(tǒng). 2004(11)
博士論文
[1]地標引導的城市復雜環(huán)境行人導航方法研究[D]. 張星.武漢大學 2012
[2]面向復雜室外環(huán)境的移動機器人三維地圖構建與路徑規(guī)劃[D]. 閆飛.大連理工大學 2011
碩士論文
[1]基于增強現實的協(xié)同式裝配系統(tǒng)研究[D]. 王余濤.中國科學技術大學 2010
[2]復雜動態(tài)環(huán)境下移動機器人的全局路徑規(guī)劃算法研究[D]. 徐培培.北京郵電大學 2009
本文編號:3308135
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