基于机器视觉和雷达数据融合的变电站巡检机器人自主导航方法研究
发布时间：2021-08-24 20:12
随着电力系统的快速发展和智能变电站的推广,旨在提高变电站巡检效率、减小人工巡检压力的变电站巡检机器人日益受到青睐。在变电站巡检机器人的“智能化”进程中,实现自主导航是其最基础也是最核心的技术。研究具有高定位精度、较强的环境适应能力和自主处理问题能力的变电站巡检机器人是本文的目标。由于仅使用单一的传感器进行导航难以满足变电站场景的需求,因此本文选择基于摄像头和三维激光雷达数据融合的自主导航方式。本文的研究工作主要包括传感器的标定技术、道路检测与机器人定位技术、障碍物检测与跟踪技术以及前方道路场景理解技术。在传感器的标定技术部分,首先建立摄像头和激光雷达模型,并确定传感器相互之间的位置关系;然后进行摄像头和激光雷达的自标定,详细介绍了各坐标系转换的推导过程,并通过标定实验确定各传感器数据与机器人之间的关系;进而从空间和时间两方面对摄像头和激光雷达进行联合标定,实现摄像头与激光雷达数据的融合;最后对摄像头所拍摄的图像进行了基于IPM的逆透视变换,从而得到前方道路的鸟瞰图。该部分作为自主导航的基础,是后续章节融合的重要桥梁。在道路检测部分,核心问题是提高车道线检测的鲁棒性,因此本文提出在传统的...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山东电力科学院研制的国内首台变电站巡检机器人
1.2 山东鲁能研制的变电站智能机器人巡检有限公司所研制的变电站智能机器人系统以本地或者远方遥控模式进行运作业，该系统对巡检实行全过程管理体，并且可以对数据进行分析，给予1.3 深圳朗驰研制的变电站智能机器人巡检
图 1.2 山东鲁能研制的变电站智能机器人巡检系统能技术有限公司所研制的变电站智能机器人巡检系人巡检系统以本地或者远方遥控模式进行运作，基替人工作业，该系统对巡检实行全过程管理，将巡成于一体，并且可以对数据进行分析，给予巡检人
【参考文献】：
期刊论文
[1]Object-based forest gaps classification using airborne LiDAR data[J]. Xuegang Mao,Jiyu Hou. Journal of Forestry Research. 2019(02)
[2]三维激光雷达在无人车环境感知中的应用研究[J]. 张银,任国全,程子阳,孔国杰. 激光与光电子学进展. 2019(13)
[3]无人驾驶核心技术及其未来影响[J]. 邵淑漫. 科技经济导刊. 2019(02)
[4]变电站巡检机器人关键技术分析[J]. 杨思捷. 无线互联科技. 2019(01)
[5]变电站智能巡检机器人的应用综述[J]. 林超,戴昊,薛志成,崔志文. 自动化应用. 2018(12)
[6]智能磁导航传感器研究[J]. 王惠,徐志伟. 仪表技术与传感器. 2018(12)
[7]变电站智能巡检机器人导航定位技术设计[J]. 孙振,胡金磊,罗建军,黎阳羊. 自动化技术与应用. 2018(11)
[8]我国轨道式巡检机器人研究及发展现状[J]. 吴锴,左兆陆,窦少校. 软件. 2018(11)
[9]智能巡检机器人应用现状及问题探析[J]. 梁建来. 现代国企研究. 2018(20)
[10]Intelligent and connected vehicles: Current status and future perspectives[J]. YANG DianGe,JIANG Kun,ZHAO Ding,YU ChunLei,CAO Zhong,XIE ShiChao,XIAO ZhongYang,JIAO XinYu,WANG SiJia,ZHANG Kai. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
博士论文
[1]室外移动机器人的道路场景识别及路径规划研究[D]. 吴宗胜.西安理工大学 2017
[2]无人驾驶车辆环境感知系统关键技术研究[D]. 王俊.中国科学技术大学 2016
[3]基于三维激光雷达的无人驾驶车辆环境建模关键技术研究[D]. 刘健.中国科学技术大学 2016
[4]基于视觉的自主车道路环境理解技术研究[D]. 杜明芳.北京理工大学 2015
[5]城市环境下无人驾驶智能车感知系统若干关键技术研究[D]. 陈龙.武汉大学 2013
[6]差分GPS/INS组合定位定姿及其在MMS中的应用[D]. 孙红星.武汉大学 2004
硕士论文
[1]变电站自主机器人巡检系统应用研究[D]. 黄彬.广东工业大学 2018
[2]基于支持向量机的行人检测技术研究[D]. 杨萌.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[3]变电站智能巡检机器人改进技术研究[D]. 崔健.山东大学 2018
[4]基于数字图像处理的车道线检测算法研究[D]. 王文奇.烟台大学 2018
[5]基于计算机视觉和深度学习的自动驾驶方法研究[D]. 白辰甲.哈尔滨工业大学 2017
[6]基于深度学习的无人驾驶场景识别[D]. 韩昕辉.中山大学 2017
[7]无人车视觉导航中的前方车辆检测方法研究[D]. 赵起超.南京理工大学 2017
[8]城市环境基于三维激光雷达的自动驾驶车辆多目标检测及跟踪算法研究[D]. 叶刚.北京理工大学 2016
[9]基于3D激光点云的无人车城市环境SLAM问题研究[D]. 李玉.北京理工大学 2016
[10]变电站巡检机器人视觉导航与路径规划的研究[D]. 汤旭.扬州大学 2015
本文编号：3360648
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山东电力科学院研制的国内首台变电站巡检机器人
1.2 山东鲁能研制的变电站智能机器人巡检有限公司所研制的变电站智能机器人系统以本地或者远方遥控模式进行运作业，该系统对巡检实行全过程管理体，并且可以对数据进行分析，给予1.3 深圳朗驰研制的变电站智能机器人巡检
图 1.2 山东鲁能研制的变电站智能机器人巡检系统能技术有限公司所研制的变电站智能机器人巡检系人巡检系统以本地或者远方遥控模式进行运作，基替人工作业，该系统对巡检实行全过程管理，将巡成于一体，并且可以对数据进行分析，给予巡检人
【参考文献】：
期刊论文
[1]Object-based forest gaps classification using airborne LiDAR data[J]. Xuegang Mao,Jiyu Hou. Journal of Forestry Research. 2019(02)
[2]三维激光雷达在无人车环境感知中的应用研究[J]. 张银,任国全,程子阳,孔国杰. 激光与光电子学进展. 2019(13)
[3]无人驾驶核心技术及其未来影响[J]. 邵淑漫. 科技经济导刊. 2019(02)
[4]变电站巡检机器人关键技术分析[J]. 杨思捷. 无线互联科技. 2019(01)
[5]变电站智能巡检机器人的应用综述[J]. 林超,戴昊,薛志成,崔志文. 自动化应用. 2018(12)
[6]智能磁导航传感器研究[J]. 王惠,徐志伟. 仪表技术与传感器. 2018(12)
[7]变电站智能巡检机器人导航定位技术设计[J]. 孙振,胡金磊,罗建军,黎阳羊. 自动化技术与应用. 2018(11)
[8]我国轨道式巡检机器人研究及发展现状[J]. 吴锴,左兆陆,窦少校. 软件. 2018(11)
[9]智能巡检机器人应用现状及问题探析[J]. 梁建来. 现代国企研究. 2018(20)
[10]Intelligent and connected vehicles: Current status and future perspectives[J]. YANG DianGe,JIANG Kun,ZHAO Ding,YU ChunLei,CAO Zhong,XIE ShiChao,XIAO ZhongYang,JIAO XinYu,WANG SiJia,ZHANG Kai. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
博士论文
[1]室外移动机器人的道路场景识别及路径规划研究[D]. 吴宗胜.西安理工大学 2017
[2]无人驾驶车辆环境感知系统关键技术研究[D]. 王俊.中国科学技术大学 2016
[3]基于三维激光雷达的无人驾驶车辆环境建模关键技术研究[D]. 刘健.中国科学技术大学 2016
[4]基于视觉的自主车道路环境理解技术研究[D]. 杜明芳.北京理工大学 2015
[5]城市环境下无人驾驶智能车感知系统若干关键技术研究[D]. 陈龙.武汉大学 2013
[6]差分GPS/INS组合定位定姿及其在MMS中的应用[D]. 孙红星.武汉大学 2004
硕士论文
[1]变电站自主机器人巡检系统应用研究[D]. 黄彬.广东工业大学 2018
[2]基于支持向量机的行人检测技术研究[D]. 杨萌.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[3]变电站智能巡检机器人改进技术研究[D]. 崔健.山东大学 2018
[4]基于数字图像处理的车道线检测算法研究[D]. 王文奇.烟台大学 2018
[5]基于计算机视觉和深度学习的自动驾驶方法研究[D]. 白辰甲.哈尔滨工业大学 2017
[6]基于深度学习的无人驾驶场景识别[D]. 韩昕辉.中山大学 2017
[7]无人车视觉导航中的前方车辆检测方法研究[D]. 赵起超.南京理工大学 2017
[8]城市环境基于三维激光雷达的自动驾驶车辆多目标检测及跟踪算法研究[D]. 叶刚.北京理工大学 2016
[9]基于3D激光点云的无人车城市环境SLAM问题研究[D]. 李玉.北京理工大学 2016
[10]变电站巡检机器人视觉导航与路径规划的研究[D]. 汤旭.扬州大学 2015
本文编号：3360648
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