基于NAO機(jī)器人與無(wú)人機(jī)的空地協(xié)同系統(tǒng)研究及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-11-27 14:38
地面移動(dòng)機(jī)器人由于其自身功能的限制對(duì)全局環(huán)境感知較為局限,無(wú)人機(jī)可以在特定高度對(duì)地面環(huán)境的全局范圍觀測(cè)但負(fù)載和續(xù)航能力較為缺乏,因此空地機(jī)器人協(xié)作系統(tǒng)具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)。本文以NAO機(jī)器人和無(wú)人機(jī)建成空地機(jī)器人協(xié)作平臺(tái),主要研究?jī)?nèi)容如下:在無(wú)人機(jī)對(duì)地檢測(cè)中,由于無(wú)人機(jī)在高空對(duì)地面環(huán)境感知的同時(shí)會(huì)受到地面陰影等的影響造成檢測(cè)偏差,提出了顏色特征加輪廓識(shí)別的對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)方法,在路徑處理中運(yùn)用圖像處理方法組合的辦法以消除無(wú)關(guān)特征提取出完整路徑,使用細(xì)化加角點(diǎn)特征檢測(cè)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)角點(diǎn)的提取,完成地面的搜索需求。在路徑規(guī)劃問(wèn)題當(dāng)中,由于生成地面路徑為二維數(shù)組迷宮,因此通過(guò)比較常用的兩種路徑規(guī)劃方法,即深度優(yōu)先與廣度優(yōu)先,選取了廣度優(yōu)先算法作為路徑規(guī)劃,以此進(jìn)行導(dǎo)航。在空地機(jī)器人的通信結(jié)合中,根據(jù)NAO機(jī)器人與無(wú)人機(jī)的實(shí)際條件選取了無(wú)線寬帶作為適合的通信方法,結(jié)合角點(diǎn)特征對(duì)拐點(diǎn)方向數(shù)據(jù)編碼,實(shí)現(xiàn)空地機(jī)器人通訊。在地面機(jī)器人執(zhí)行地面任務(wù)中,對(duì)NAO機(jī)器人使用霍夫變換進(jìn)行航向糾偏、側(cè)偏修正,在目標(biāo)識(shí)別和抓取中經(jīng)計(jì)算目標(biāo)在圖像當(dāng)中的位置后使用運(yùn)動(dòng)學(xué)原理完成對(duì)小棒的抓取,最后用Python語(yǔ)言編寫(xiě)程序并用...
【文章來(lái)源】:寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1空地機(jī)器人任務(wù)流程??2.2空地機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??
息執(zhí)行任務(wù),空中機(jī)器人和地面機(jī)器人的結(jié)構(gòu)主要包括空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、通訊系統(tǒng)、??圖像采集系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)環(huán)境等,空地機(jī)器人經(jīng)選型和設(shè)計(jì)采用了四旋翼無(wú)人機(jī)和地面NAO機(jī)器人??作為空地協(xié)作系統(tǒng)的平臺(tái)(圖2-2),空中機(jī)器人為四旋翼無(wú)人機(jī),主要包括飛控、電機(jī)、攝??像頭等,地面機(jī)器人為NAO機(jī)器人,主要包括地面處理器、攝像頭、控制器、傳感器等。空地??機(jī)器人選擇WiFi進(jìn)行通訊,能夠很好的進(jìn)行創(chuàng)作開(kāi)發(fā)。??J?y?y?r??攝像頭——?空中處理器一1?b地面處理器^——?攝像頭??WiFi?WiFi?:?j?:??? ̄X ̄??Ifet?<——?t??,,??電機(jī)??—>?飛控?控制器?+-??其它?< ̄?——?其它??圖2-2空地機(jī)器人結(jié)構(gòu)??2.2.1空中機(jī)器人(UAV)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)??空中機(jī)器人(Unmanned?Aerial?Vehicle,?UAV),?—般簡(jiǎn)稱為無(wú)人機(jī),在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域??都有很好的發(fā)展前景,目前已發(fā)展成為種類繁多的飛行器,按飛行機(jī)理的不同可分為固定翼型、??撲翼型和旋翼型三種,其中旋翼型又可簡(jiǎn)單根據(jù)旋翼數(shù)量再進(jìn)行區(qū)分,如四旋翼、八旋翼等,??旋翼無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)為體積小、重量輕,飛行速度低,且能夠垂直起降、倒飛、橫飛和盤(pán)旋,還??可以通過(guò)緩慢的調(diào)整動(dòng)作實(shí)現(xiàn)精確的位姿
息執(zhí)行任務(wù),空中機(jī)器人和地面機(jī)器人的結(jié)構(gòu)主要包括空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、通訊系統(tǒng)、??圖像采集系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)環(huán)境等,空地機(jī)器人經(jīng)選型和設(shè)計(jì)采用了四旋翼無(wú)人機(jī)和地面NAO機(jī)器人??作為空地協(xié)作系統(tǒng)的平臺(tái)(圖2-2),空中機(jī)器人為四旋翼無(wú)人機(jī),主要包括飛控、電機(jī)、攝??像頭等,地面機(jī)器人為NAO機(jī)器人,主要包括地面處理器、攝像頭、控制器、傳感器等?盏??機(jī)器人選擇WiFi進(jìn)行通訊,能夠很好的進(jìn)行創(chuàng)作開(kāi)發(fā)。??J?y?y?r??攝像頭——?空中處理器一1?b地面處理器^——?攝像頭??WiFi?WiFi?:?j?:??? ̄X ̄??Ifet?<——?t??,,??電機(jī)??—>?飛控?控制器?+-??其它?< ̄?——?其它??圖2-2空地機(jī)器人結(jié)構(gòu)??2.2.1空中機(jī)器人(UAV)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)??空中機(jī)器人(Unmanned?Aerial?Vehicle,?UAV),?—般簡(jiǎn)稱為無(wú)人機(jī),在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域??都有很好的發(fā)展前景,目前已發(fā)展成為種類繁多的飛行器,按飛行機(jī)理的不同可分為固定翼型、??撲翼型和旋翼型三種,其中旋翼型又可簡(jiǎn)單根據(jù)旋翼數(shù)量再進(jìn)行區(qū)分,如四旋翼、八旋翼等,??旋翼無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)為體積小、重量輕,飛行速度低,且能夠垂直起降、倒飛、橫飛和盤(pán)旋,還??可以通過(guò)緩慢的調(diào)整動(dòng)作實(shí)現(xiàn)精確的位姿
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的一維Otsu快速算法[J]. 郭瑞峰,楊柳,彭光宇,袁超峰. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(20)
[2]無(wú)人機(jī)APM-PIXHAWK飛控應(yīng)用研究[J]. 張祖航,曹著明,薛翼飛. 職業(yè). 2017(28)
[3]Java、Python和Matlab混合編程及其在氣象中的應(yīng)用[J]. 陳宇罡,汪永青,李琳,焦瑞莉,王立志. 電子世界. 2017(16)
[4]基于NAO機(jī)器人的目標(biāo)識(shí)別方法[J]. 梁付新,劉洪彬,張福雷,常發(fā)亮. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(08)
[5]家用教育娛樂(lè)機(jī)器人的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 宋宇寧,劉世昌. 機(jī)器人產(chǎn)業(yè). 2017(03)
[6]機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 程正富,田永酉,伏春平. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(10)
[7]基于FPGA的圖像形狀邊緣匹配算法的實(shí)現(xiàn)[J]. 陳坤,黎煊,劉品,王帥,胡真財(cái),肖云漭,吳興勤,黃浩. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(11)
[8]自適應(yīng)閾值圖像邊緣檢測(cè)方法[J]. 李敏花,柏猛,呂英俊. 模式識(shí)別與人工智能. 2016(02)
[9]機(jī)器人技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀探究[J]. 鄧廣福,王效,劉鵬. 裝備制造技術(shù). 2015(04)
[10]改進(jìn)的直方圖均衡化算法在圖像增強(qiáng)中的應(yīng)用[J]. 姜柏軍,鐘明霞. 激光與紅外. 2014(06)
碩士論文
[1]基于Vision-SLAM的仿人機(jī)器人自主行走的研究[D]. 馬春麗.燕山大學(xué) 2016
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的四旋冀無(wú)人機(jī)定點(diǎn)著陸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李永健.華南理工大學(xué) 2015
[3]仿人機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性研究[D]. 陳光偉.西華大學(xué) 2010
[4]基于語(yǔ)義的圖像內(nèi)容檢索技術(shù)的研究[D]. 高德威.武漢理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3522487
【文章來(lái)源】:寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1空地機(jī)器人任務(wù)流程??2.2空地機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??
息執(zhí)行任務(wù),空中機(jī)器人和地面機(jī)器人的結(jié)構(gòu)主要包括空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、通訊系統(tǒng)、??圖像采集系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)環(huán)境等,空地機(jī)器人經(jīng)選型和設(shè)計(jì)采用了四旋翼無(wú)人機(jī)和地面NAO機(jī)器人??作為空地協(xié)作系統(tǒng)的平臺(tái)(圖2-2),空中機(jī)器人為四旋翼無(wú)人機(jī),主要包括飛控、電機(jī)、攝??像頭等,地面機(jī)器人為NAO機(jī)器人,主要包括地面處理器、攝像頭、控制器、傳感器等。空地??機(jī)器人選擇WiFi進(jìn)行通訊,能夠很好的進(jìn)行創(chuàng)作開(kāi)發(fā)。??J?y?y?r??攝像頭——?空中處理器一1?b地面處理器^——?攝像頭??WiFi?WiFi?:?j?:??? ̄X ̄??Ifet?<——?t??,,??電機(jī)??—>?飛控?控制器?+-??其它?< ̄?——?其它??圖2-2空地機(jī)器人結(jié)構(gòu)??2.2.1空中機(jī)器人(UAV)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)??空中機(jī)器人(Unmanned?Aerial?Vehicle,?UAV),?—般簡(jiǎn)稱為無(wú)人機(jī),在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域??都有很好的發(fā)展前景,目前已發(fā)展成為種類繁多的飛行器,按飛行機(jī)理的不同可分為固定翼型、??撲翼型和旋翼型三種,其中旋翼型又可簡(jiǎn)單根據(jù)旋翼數(shù)量再進(jìn)行區(qū)分,如四旋翼、八旋翼等,??旋翼無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)為體積小、重量輕,飛行速度低,且能夠垂直起降、倒飛、橫飛和盤(pán)旋,還??可以通過(guò)緩慢的調(diào)整動(dòng)作實(shí)現(xiàn)精確的位姿
息執(zhí)行任務(wù),空中機(jī)器人和地面機(jī)器人的結(jié)構(gòu)主要包括空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、通訊系統(tǒng)、??圖像采集系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)環(huán)境等,空地機(jī)器人經(jīng)選型和設(shè)計(jì)采用了四旋翼無(wú)人機(jī)和地面NAO機(jī)器人??作為空地協(xié)作系統(tǒng)的平臺(tái)(圖2-2),空中機(jī)器人為四旋翼無(wú)人機(jī),主要包括飛控、電機(jī)、攝??像頭等,地面機(jī)器人為NAO機(jī)器人,主要包括地面處理器、攝像頭、控制器、傳感器等?盏??機(jī)器人選擇WiFi進(jìn)行通訊,能夠很好的進(jìn)行創(chuàng)作開(kāi)發(fā)。??J?y?y?r??攝像頭——?空中處理器一1?b地面處理器^——?攝像頭??WiFi?WiFi?:?j?:??? ̄X ̄??Ifet?<——?t??,,??電機(jī)??—>?飛控?控制器?+-??其它?< ̄?——?其它??圖2-2空地機(jī)器人結(jié)構(gòu)??2.2.1空中機(jī)器人(UAV)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)??空中機(jī)器人(Unmanned?Aerial?Vehicle,?UAV),?—般簡(jiǎn)稱為無(wú)人機(jī),在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域??都有很好的發(fā)展前景,目前已發(fā)展成為種類繁多的飛行器,按飛行機(jī)理的不同可分為固定翼型、??撲翼型和旋翼型三種,其中旋翼型又可簡(jiǎn)單根據(jù)旋翼數(shù)量再進(jìn)行區(qū)分,如四旋翼、八旋翼等,??旋翼無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)為體積小、重量輕,飛行速度低,且能夠垂直起降、倒飛、橫飛和盤(pán)旋,還??可以通過(guò)緩慢的調(diào)整動(dòng)作實(shí)現(xiàn)精確的位姿
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的一維Otsu快速算法[J]. 郭瑞峰,楊柳,彭光宇,袁超峰. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(20)
[2]無(wú)人機(jī)APM-PIXHAWK飛控應(yīng)用研究[J]. 張祖航,曹著明,薛翼飛. 職業(yè). 2017(28)
[3]Java、Python和Matlab混合編程及其在氣象中的應(yīng)用[J]. 陳宇罡,汪永青,李琳,焦瑞莉,王立志. 電子世界. 2017(16)
[4]基于NAO機(jī)器人的目標(biāo)識(shí)別方法[J]. 梁付新,劉洪彬,張福雷,常發(fā)亮. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(08)
[5]家用教育娛樂(lè)機(jī)器人的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 宋宇寧,劉世昌. 機(jī)器人產(chǎn)業(yè). 2017(03)
[6]機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 程正富,田永酉,伏春平. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(10)
[7]基于FPGA的圖像形狀邊緣匹配算法的實(shí)現(xiàn)[J]. 陳坤,黎煊,劉品,王帥,胡真財(cái),肖云漭,吳興勤,黃浩. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(11)
[8]自適應(yīng)閾值圖像邊緣檢測(cè)方法[J]. 李敏花,柏猛,呂英俊. 模式識(shí)別與人工智能. 2016(02)
[9]機(jī)器人技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀探究[J]. 鄧廣福,王效,劉鵬. 裝備制造技術(shù). 2015(04)
[10]改進(jìn)的直方圖均衡化算法在圖像增強(qiáng)中的應(yīng)用[J]. 姜柏軍,鐘明霞. 激光與紅外. 2014(06)
碩士論文
[1]基于Vision-SLAM的仿人機(jī)器人自主行走的研究[D]. 馬春麗.燕山大學(xué) 2016
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的四旋冀無(wú)人機(jī)定點(diǎn)著陸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李永健.華南理工大學(xué) 2015
[3]仿人機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性研究[D]. 陳光偉.西華大學(xué) 2010
[4]基于語(yǔ)義的圖像內(nèi)容檢索技術(shù)的研究[D]. 高德威.武漢理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3522487
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