一种激光雷达与视觉融合的同步定位及建图算法

室内移动机器人自主导航依赖于同步定位及建图技术,激光雷达与相机作为主流传感器正在不断深入应用到机器人定位与建图,但是单一传感器存在的缺陷不可避免,视觉传感器采集环境特征信息丰富,但视野范围较窄,而且对环境变化较为敏感;三维激光雷达检测精度较高,但价格昂贵,不适合生产生活应用。基于上述问题,提出了一种视觉与激光相融合的SLAM算法框架。首先利用惯性测量单元IMU对RPLidar采集到的雷达数据进行畸变校正处理,同时将Astra Pro深度相机获取的三维数据映射到二维坐标系,通过扩展卡尔曼方法将激光数据与深度数据相融合,最终在实际环境下进行建图比较,获得了更加完整的地图,从而验证了该文算法的可靠性和有效性。     

室内激光雷达导航系统设计

小型无人机和移动机器人技术迅速发展,对室内导航技术的要求越来越高,针对当前室内导航精度不高、导航设备比较复杂的问题,提出一种采用激光雷达定位和地磁传感器检测相结合的室内主动导航方法。该方法首先使用激光雷达扫描室内环境,用采集到的数据拟合出室内地图,根据目的地信息和室内的环境信息来规划行进的路线;然后在行进中使用激光雷达连续地扫描得到数据与地图数据进行比较,来确定所处的位置,同时使用地磁传感器取得行驶的方向,二者相结合判断是否在规划的路线上行驶,及时地对出现的偏差进行纠正;最后通过搜索RFID地标确定是否已经到达指定位置。仿真和实验的结果表明:所设计的室内激光雷达导航系统结构简单、可靠性高,能够较好地满足室内导航的要求。     

一种基于VSLAM的室内导航地图制备方法

针对室内复杂环境下导航地图制备问题,提出一种采用图像传感器进行导航地图制备的方法。首先,基于VSLAM技术估计相机位姿,经后端优化后生成环境三维点云;其次,筛选出地面点云,基于随机采样一致性算法得到精确的地面平面方程;最后,投影机器人通行环境区域的点云至二维栅格地图,通过利用贝叶斯方法更新栅格占用状态后,实现室内导航地图的制备。实验结果表明,基于VSLAM制备的室内导航地图精度满足导航要求,且不同于传统激光地图构建方法,地图中包含环境的三维结构信息,在进行路径规划实验中,避免了规划的路径穿过低矮物体及悬空物体的错误。     

加载语义似然估计的粒子滤波重定位

针对移动机器人全局重定位时易出现定位错误的问题,本文提出一种基于构建的语义地图,并加载语义似然估计的粒子滤波重定位的解决方法.利用激光雷达建立环境栅格地图,同时结合三维深度相机对物体的识别与定位信息,赋予栅格语义信息,得到环境语义地图.在重定位过程中,通过粒子滤波方法同时进行栅格地图结构匹配与环境语义信息的匹配,以推算...     

基于深度相机的小型无人机室内三维地图构建

为了解决小型无人机在室内光线不足情况下的避障以及路径规划问题,设计了一种基于深度相机的无人机室内地图构建系统。文中使用Pixhawk控制板和低成本嵌入式结构光深度相机硬件平台,为避障以及路径规划目标提供室内环境信息。采用反传感器模型算法,利用深度相机和位姿传感器提供的信息来筛选处理出有效的障碍物信息,并构建室内的三维地图,其中深度相机通过激光扫描的方式来获取障碍物点云的描述信息,利用位姿传感器获取无人机的高度信息。实验结果表明,使用该系统能够快速获取室内地图,对障碍物的判断准确率比较高,且不受光线影响,可以广泛应用于无人机的室内导航,实现不依赖外部光源的室内无人机地图构建系统。     

移动送料机器人地图构建与运动控制研究

移动机器人的地图构建与运动控制是智能移动机器人进行自主导航的基础。针对工业装配生产线的不同工位需要送料的需求,本文以一台轮式差速移动送料机器人为研究对象,利用激光雷达作为传感器,搭建一个装配生产线,设计、实现了基于ROS的移动送料机器人的地图构建与运动控制策略。利用slamgmapping算法包,实现了机器人在特定装配生产线环境下的同时定位与地图构建;在主程序代码中利用状态机的机制,实现了机器人到达指定工位的运动控制。实验结果表明,该算法和运动控制策略可以满足在所搭建的装配生产线中进行定位和运行。     

基于激光雷达的移动机器人运动目标检测与跟踪

运动目标的检测与跟踪是移动机器人研究的难点问题之一.基于2维激光雷达的性能分析与滤波设计的基础上,提出一种自主运动目标检测与跟踪的方法.通过k-近邻对激光雷达扫描的障碍进行聚类分析;基于栅格地图匹配的方法评估障碍的运动参数;检测出运动目标后,通过对机器人进行运动补偿,提出一种改进的粒子滤波算法对目标的运动状态进行评估.最后,利用自行研制的移动机器人进行算法评估,实验结果验证了所提方法的有效性.     

基于多传感器融合的无人机自主避障方法

针对无人机利用单一传感器进行避障时存在准确度低、信息缺失等问题,提出了一种基于多传感器融合的无人机自主避障方法。通过改进的贝叶斯融合算法将二维激光雷达与深度相机获取的点云信息进行融合,以弥补二维激光雷达无法检测的区域。同时,利用融合点云生成八叉树地图,并根据不断更新的地图信息对无人机进行实时航迹重规划,实现无人机在未知环境中的自主避障。实验结果表明,所研究方法不仅提高了无人机感知周围环境的准确度,融合点云的均方根误差小于0.06 m,还具有良好的避障效果,无人机与障碍物的距离均大于0.5 m,保证了其在未知环境中的安全飞行。     

激光雷达与相机融合标定技术研究进展

单传感器存在采集数据信息不完整的缺点，比如激光雷达缺乏纹理色彩信息，相机缺乏深度信息。激光雷达和相机数据融合可实现传感器之间信息互补，感知空间精准的彩色三维数据，被广泛应用于自动驾驶、移动机器人等领域。针对现阶段激光雷达和相机外参标定文献多、杂、乱等问题，文中系统地梳理了校准流程和归纳了校准方法。首先介绍了激光雷达和相机单传感器内参标定的原理和方法，并建立数学模型概述它们外参的标定原理。然后将现有标定方法从基于标靶、基于无标靶、基于运动和基于深度学习四个方向综述归纳，并分析每种标定方法的特点。最后总结全文，并指出提升标定精度基础上实现自动化和智能化的校准方案是未来标定趋势。     

基于深度相机的机器人室内定位技术研究

机器人在室内运动时,需要创建环境地图并估计位姿,以实现自主定位和导航。针对机器人的同时定位与地图创建(SLAM)问题,采用动态贝叶斯网络描述SLAM状态转移过程。通过不断迭代更新机器人的位置估计和修正估计值,完成机器人的室内定位。基于深度相机采集的RGB图像信息,进行相邻帧图像的特征提取与匹配,估算机器人当前位姿。然后使用迭代最近点算法优化初始位姿。以初始位姿为节点,相邻帧的约束关系为边创建节点图。进一步采用Hogman算法对整个节点图进行动态优化,得到全局一致的室内地图。最后根据优化后的节点图,多帧数据叠加就可得到三维地图。实验采用华硕Xtion Pro Live深度相机,实验室地点为目标,成功创建了环境的三维地图,验证了方法的有效性和可行性。     

箔条和箔片的性能特性及其应用和趋势

从箔条和箔片用于干扰雷达测和扰乱、迷惑、转移或者引诱进攻出发,详细论述箔条、箔条云及箔片、箔片云的雷达散射截面、带度、平移速度、下降速度及转动等情况,空间和时间我、水平和垂直极化性能、多普勒频移效应以及频谱展宽特性等,通过箔条和箔片有效成火控雷达实例,提出对抗火控雷达的三个重要因素及其采取的对策。     

Engineering education and industrial research and development-thepromise and the reality

The author observes that the social fabric of engineering, the support infrastructure of the profession, and the political and economic systems of the world are undergoing shifts that affect what engineering is, how it is accomplished, and what it should do. He asks what these changes mean in terms of the educational system and explores a few of these issues that lie between academia and the industrial environment beyond. He discusses the engineering curriculum as seen from industry, the role of continuing education, research in academia     

业务识别与控制技术及其测试评估

在传统Intemet网络逐步向多业务网络演进的过程中,监管者、运营商以及最终用户都对网络的可管可控能力提出了差异化的要求,业务识别与控制技术应运而生.作为IP领域的一项热点技术,该技术得到了广泛的关注并取得了迅猛的发展.在考虑来自不同主体需求的基础上,介绍了业务识别与控制技术.此外,还结合技术发展以及网络部署等要求,着重分析了该技术的测试评估方法及测试内容.     

"电路原理"与"信号与系统"课程的整合与优化

科学技术迅速发展,新兴学料不断增加,知识总量不断增长,迫使本科教育不断向着基础化方向发展,基础课程教学在本科教育中的地位愈来愈高。计算机技术的广泛应用,离散信号与系统的基础知识已是电气类各专业的必要的教学内容。因此基础课程要从根本上整体优化课程结构。本文提出了电气类专业“电路原理”与“信号与系统”课程教学改革方案,将两门课程教学内容进行整合与优化,并在实际教学过程中进行了教学试验,缩短了教学时间,提高了教学质量。     

Thin film deposition and microelectronic and optoelectronic devicefabrication and characterization in monocrystalline alpha and betasilicon carbide

The deposition of silicon carbide thin films and the associated technologies of impurity incorporation, etching, surface chemistry, and electrical contacts for fabrication of solid-state devices capable of operation at temperatures to 925 K are addressed. The results of several research programs in the United States, Japan and the Soviet Union, and the remaining challenges related to the development of silicon carbide for microelectronics are presented and discussed. It is concluded that the combination of α-SiC on α-SiC appears especially viable for device fabrication. In addition, considerable progress in the understanding of the surface science, ohmic and Schottky contacts, and dry etching have recently been made. The combination of these advances has allowed continual improvement in Schottky diode p-n junction, MESFET, MOSFET, HBT, and LED devices     

Issues and trends in RF and mixed signal integration and partitioning

Over the last 40 years in the semiconductor industry, one of the most reliable truths has been that "thepath forward is through integration." Moore's law and its various derivatives and cousins have illustrated how greater integration has provided tremendous benefits in cost, power, size, and performance. While shrinking process lithography has been a critical enabler of this trend, we should remember that tremendous innovation in device technology, circuits, system architecture, computer aided design (CAD), packaging, and many other areas have been necessary as well. The exponential integration phenomenon has not been limited to memory and microprocessors: mixed signal and radio functions have also seen striking advances in integration over the last 20 years, from cell phones to wireless LANs, integrated "systemon-a-chip" (SOC) transceivers have become prevalent in the circuits conferences, journals, and - in some applications - have even made it into commercial mainstream products.     

日本广播电视天线及其相关技术的发展与探讨

在日本电视广播的发展过程中,电视信号技术、电视节目转播技术、发射机技术以及天线技术等发挥了不可替代的作用。这些技术在长达60多年的模拟电视广播中被大量的开发、使用,尤其是射频相关技术为日后地面数字电视广播的发展提供了重要参考。主要介绍了日本电视广播中该相关技术的发展,并进行了讨论。     

电压波动和闪烁的解析测量法及其应用与验证

文章介绍了针对特定电压变化特性的被测设备的、简单的、低成本的电压波动和闪烁的解析测量法,并将实际解析法测量计算结果与直接测量法结果进行了比较、验证,证明该方法切实可行,且符合标准规定的容差要求。     

压电／电致伸缩材料及驱动器的新技术与应用

压电／电致伸缩驱动器是一种广泛使用的驱动器,文章概括总结了几种压电／电致伸缩新材料的发展方向,同时还介绍了几种新型驱动模式和超声电机的研究动态,并对压电／电致伸缩驱动器的发展前景予以展望。