一种考虑数据关联间耦合关系的位姿图修正方法

    公开(公告)号:CN110260859B

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN201910492175.1

    申请日:2019-06-06

    Abstract: 本发明涉及一种考虑数据关联间耦合关系的位姿图修正方法,属于水下机器人多波束同步定位与建图领域。包括令N为当前位姿图内由地形匹配得到的数据关联个数,i等于1、j等于1;判断j、i、N的大小关系,计算数据关联j给出的数据关联i的置信度Scorei,j,计算数据关联i总置信度Scorei;判断i与N大小关系,根据当前位姿图内所有数据关联的置信度计算置信度阈值Score_thre;置信程度最小的数据关联其置信度若大于置信度阈值,则输出当前位姿图并停止算法,否则将该数据关联判定为无效数据关联,将其在当前位姿图中移除。本方法不需要依赖于辅助设备,算法执行过程中不需要进行图优化过程,计算效率高且可保证算法在线实时运行,应用前景广阔。

    一种水下机器人多波束测深主动同步定位与建图方法

    公开(公告)号:CN115031733A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210488829.5

    申请日:2022-05-06

    Abstract: 本发明属于水下机器人定位与导航技术领域,具体涉及一种水下机器人多波束测深主动同步定位与建图方法。本发明包括水下机器人主动同步定位与建图策略、回环目标点地形信息评价方法、权衡探索和回环动作的效用方程、以及执行回环动作时的路径规划方法。与传统的水下机器人测深信息同步定位与建图方法相比,本发明通过主动对地形进行有目的性地回溯,平衡了回溯和探索之间的关系,从而使得水下机器人能够更有效的在不依赖母船的情况下获得高精度的位置信息和海底地形图。

    一种无人机辅助无人艇动态避障路径规划方法

    公开(公告)号:CN114911240A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210593202.6

    申请日:2022-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种无人机辅助无人艇动态避障路径规划方法,将无人机所识别的目标动态障碍物组成一个TSP环路,使用改进遗传算法求解TSP问题解,使目标动态障碍物组成闭环路径,综合障碍物的无碰撞安全区域和护城河环带区域,得到动态障碍物环境下的安全航行点集,连接相应的点集,组成与障碍物无碰撞的路网集合,当无人艇在此动态障碍物区域航行过程中,通过给出起始点和终点,加入上述得到的路网集合,通过寻优算法进行最优路线计算,得到规划路径。本发明路径规划综合考虑了障碍物的无碰撞安全区域和障碍物之间的相对位置,所得到的动态路网集合会随着识别到的动态障碍物位置变化而变化,达到了对全局状态的实时调整。

    一种水下机器人多源声学信息融合精确导航方法

    公开(公告)号:CN113433553B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202110695236.1

    申请日:2021-06-23

    Abstract: 本发明提供能够一种水下机器人多源声学信息融合精确导航方法,利用该方法,AUV通过多波束声纳和与信标通讯获取海底地形测绘信息和其与信标间距离观测信息,并通过能观性检验和概率图划分算法对弱通讯环境导致的距离观测离群点进行判别和剔除,最终以AUV海底地形测绘信息、AUV与信标间距离观测信息、AUV自身导航系统信息为输入,构建多源声学信息融合SLAM位姿图模型,通过位姿图优化算法,同时估计AUV当前位置、AUV历史轨迹和信标定位信息,以解决AUV深海长期、隐蔽、全天候、精确实时导航问题。本发明通过构造多源声学信息融合图优化SLAM算法框架,为AUV大范围深海作业提供实时、精确导航信息。

    一种测深信息同步定位与建图的鲁棒后端图优化方法

    公开(公告)号:CN110320520B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN201910559363.1

    申请日:2019-06-26

    Abstract: 本发明公开一种测深信息同步定位与建图的鲁棒后端图优化方法,属于水下机器人的水下导航领域。本发明包括:通过多波束声纳和惯性导航系统采集海底地形信息和水下机器人位姿状态记录在子地图中;与历史子地图通过地形匹配检测数据关联;初始化粒子,根据检测到的数据关联与所有历史数据关联更新粒子;对所有粒子通过图优化求解地图并计算适应度函数,根据适应度函数应用粒子群算法更新粒子,并根据粒子群输出结果通过图优化求解并输出地图。本发明可以解决传统图优化方法无法处理的无效数据关联问题,且使用协方差而非简单的有效/无效对数据关联进行判断,计算精度更高。

    一种水下机器人多源声学信息融合精确导航方法

    公开(公告)号:CN113433553A

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202110695236.1

    申请日:2021-06-23

    Abstract: 本发明提供能够一种水下机器人多源声学信息融合精确导航方法,利用该方法,AUV通过多波束声纳和与信标通讯获取海底地形测绘信息和其与信标间距离观测信息,并通过能观性检验和概率图划分算法对弱通讯环境导致的距离观测离群点进行判别和剔除,最终以AUV海底地形测绘信息、AUV与信标间距离观测信息、AUV自身导航系统信息为输入,构建多源声学信息融合SLAM位姿图模型,通过位姿图优化算法,同时估计AUV当前位置、AUV历史轨迹和信标定位信息,以解决AUV深海长期、隐蔽、全天候、精确实时导航问题。本发明通过构造多源声学信息融合图优化SLAM算法框架,为AUV大范围深海作业提供实时、精确导航信息。

    一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法

    公开(公告)号:CN112857313A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202011627231.7

    申请日:2020-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法,包括AUV端和无人艇端两个部分,分别在AUV和水面无人艇上同时运行,AUV将大量地形测点存储为子地图形式,通过最小化边缘概率密度函数计算能够保留子地图大部分数据的少量伪点和高斯过程模型超参数,并将伪点和高斯过程模型超参数以数据包形式通过声学信道广播求解,水面无人艇捕获数据包后利用高斯过程回归重建原地图,从而解决低带宽声学通讯下的巨量地形测深数据传输问题,降低了跨介质协同地形测绘系统对高带宽声学通讯设备的依赖。

    一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法

    公开(公告)号:CN110763234A

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201910975977.8

    申请日:2019-10-15

    Abstract: 本发明属于水下机器人的水下导航领域,具体涉及一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法。本发明将地形起伏层度考虑为水下机器人状态转移概率的影响因子,可以避免传统海底地形匹配导航路径规划算法由于追求路径总地形起伏最大化导致的路径会经过某些平坦区域的问题,保证了地形匹配算法在规划得到的整条上均能得到较高的匹配精度。本发明通过粒子滤波器实时对水下机器人状态进行跟踪,并根据状态跟踪结果选择最优动作,实现了对水下机器人运动不确定性的考虑。本发明可以使水下机器人应用地形匹配导航的可靠性大大提高。

    一种基于双目视觉的物体表达方法

    公开(公告)号:CN115049949B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202210473939.4

    申请日:2022-04-29

    Abstract: 本发明属于机器人导航技术领域,具体涉及一种基于双目视觉的物体表达方法。本发明通过机器人搭载的双目相机获取关于场景的当前帧图像;从当前帧左右图像中检测场景里的物体;对得到的左右图像中的物体进行匹配,完成相同物体的配对;利用卡尔曼滤波与匈牙利匹配对双目帧间的物体进行跟踪,一旦检测到相同物体,利用两帧中的四张图像完成对物体的语义信息提取,包括物体的大小,位置和姿态。本发明提出了一种可靠性好、适用性广的物体表达方法,保证场景中任意形状的物体都能提取出有价值的语义信息,从而促进视觉同步定位与建图的精度和语义性。

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