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公开(公告)号:CN114549549B
公开(公告)日:2024-04-02
申请号:CN202210123898.6
申请日:2022-02-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06T7/11 , G06T7/246 , G06T7/269 , G06T7/73 , G06V10/764
Abstract: 本发明公开了一种动态环境下基于实例分割的动态目标建模跟踪方法,用于室外的自动驾驶或室内空间的机器人定位,对于动态环境下的动态目标干扰具有较好的鲁棒性,并能够获得运动物体的运动速度和角度信息。本发明使用RGB‑D相机作为视觉输入传感器,经过实例分割算法预处理得到先验语义信息。然后分别使用静态区域进行基于ORB特征的相机位姿解算,使用动态区域进行稀疏光流的目标跟踪获得相机坐标系下运动目标的位姿。最后进行全局的BA优化,得到更为精确的全局相机位姿和运动目标的位姿。
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公开(公告)号:CN117553826A
公开(公告)日:2024-02-13
申请号:CN202311403360.1
申请日:2023-10-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于李群滤波的运动状态下捷联惯性导航对准方法,采用李群描述代替传统四元数描述实现对SINS姿态变换的计算,对利用李群和捷联惯导系统的特性构建的新系统进行分析,并根据李群中特殊正交群的性质定义的误差旋转矩阵,建立了基于误差状态的线性初始对准模型,利用等效误差模型将误差向量映射到角轴模型进行滤波。最后将误差进行补偿,得到姿态矩阵的最优估计。该方法避免了避免奇异值分解法的大失准角下的奇异点问题和传统四元数方法的非线性近似带来的精度问题;利用误差作为状态量进行估计并对误差进行补偿,状态相关误差得以减小,提高了对准精度。更适合于实际工程应用。
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公开(公告)号:CN109213174B
公开(公告)日:2021-10-01
申请号:CN201811241028.9
申请日:2018-10-24
Applicant: 北京工业大学 , 北京北排科技有限公司
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于模糊神经网络的污水处理厂智能巡检避障方法属于智能机器人技术领域。针对污水处理厂中障碍物可移动,巡检环境复杂多变等特点,该智能避障控制方法利用前置、后置超声波传感器以及碰撞开关采集到的环境信息,通过模糊神经网络对巡检机器人周围环境进行判断并决策,实现对巡检机器人避障的智能控制,提高了巡检机器人的运行安全性和稳定性;解决了传统机器人避障方法无法提前避障和避障效果易受干扰的问题。实验结果表明该方法拥有更为快速的响应能力,对复杂巡检环境具有更强的自适应能力,实现巡检机器人的智能避障控制,提高避障有效性和实时性。
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公开(公告)号:CN109946649B
公开(公告)日:2020-12-04
申请号:CN201910224819.9
申请日:2019-03-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了低成本室内狭长环境二维UWB系统定位方法,该方法首先利用两个最远的基站确定长轴,然后结合中点基站的信息解出标签的较准确的位置,之后以此为初值,使用牛顿迭代法解算出高精度的二维定位信息,最后使用Delphi、MySQL、Nodejs在Windows平台上搭建服务器进行显示。当测距误差扩大到数十厘米时,传统定位模型误差扩大到米级,而本定位方法表现出更强的稳健性,在宽轴的定位精度上提高了一到两个数量级。本发明在走廊、过道、矿道、隧道等狭长且信道环境恶劣的条件下相对于传统的基于到达时间测距定位算法都有较大优势,更低的成本在科研和工程中也有巨大的实际意义。
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公开(公告)号:CN111521176A
公开(公告)日:2020-08-11
申请号:CN202010346111.3
申请日:2020-04-27
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了融合激光的视觉辅助惯性导航方法,属于行星探测器下降着陆阶段的导航方法的科学研究,在视觉辅助惯性导航方法的基础上引入激光测距信息,为图像提供准确尺度,从而确定图像中特征点的三维坐标,可用卡尔曼滤波方法将惯性测量信息与特征点位置融合,得到准确的探测器位置。并用行星探测器着陆导航图像仿真系统生成下降图像序列和激光测距数据设计了仿真实验,实验结果表明了本发明能够满足探测器着陆精度要求。
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公开(公告)号:CN107588771B
公开(公告)日:2020-08-07
申请号:CN201710750332.5
申请日:2017-08-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于李群描述的捷联惯性导航解算方法,采用李群描述代替传统四元数算法中的四元数描述进行捷联解算,将姿态矩阵和载体速度构建成SE(3)群,通过对惯性敏感器件采集到的数据积分用来对SE(3)群进行迭代更新。本发明直接对姿态矩阵进行计算,可以有效避免传统四元数捷联解算过程中由于四元数描述而产生的非唯一性问题和归一化计算过程,并且省略了传统四元数捷联解算过程中四元数和姿态矩阵之间相互转换的计算过程,避免了转换计算所带来的不可避免的误差,在确保解算精度的同时减少了计算量,在实际工程中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号:CN110926499A
公开(公告)日:2020-03-27
申请号:CN201910996472.X
申请日:2019-10-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于李群最优估计的SINS捷联惯性导航系统晃动基座自对准方法,采用李群描述代替传统四元数描述实现对SINS姿态变换的计算,利用李群微分方程建立基于李群描述的线性初始对准滤波模型。并利用李群的左乘不变性以及李群与李代数之间的指数映射对状态相关误差进行等效变换,建立等效的状态无关李代数滤波方程,再通过等效方程对初始姿态进行估计。本发明将李群模型下的状态相关噪声等效为李代数下的状态无关噪声,相比于传统的李群模型,建立了更为精确的李群线性对准模型,避免传统四元数描述初始姿态矩阵而产生的非唯一性和非线性问题。本方法大幅度缩短了对准时间,有效提高对准精度,更适合于实际工程应用。
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公开(公告)号:CN109946649A
公开(公告)日:2019-06-28
申请号:CN201910224819.9
申请日:2019-03-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了低成本室内狭长环境二维UWB系统定位方法,该方法首先利用两个最远的基站确定长轴,然后结合中点基站的信息解出标签的较准确的位置,之后以此为初值,使用牛顿迭代法解算出高精度的二维定位信息,最后使用Delphi、MySQL、Nodejs在Windows平台上搭建服务器进行显示。当测距误差扩大到数十厘米时,传统定位模型误差扩大到米级,而本定位方法表现出更强的稳健性,在宽轴的定位精度上提高了一到两个数量级。本发明在走廊、过道、矿道、隧道等狭长且信道环境恶劣的条件下相对于传统的基于到达时间测距定位算法都有较大优势,更低的成本在科研和工程中也有巨大的实际意义。
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公开(公告)号:CN109931955A
公开(公告)日:2019-06-25
申请号:CN201910200910.7
申请日:2019-03-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了基于状态相关李群滤波的捷联惯性导航初始对准方法,使用李群和李代数描述载体的姿态,建立模型,将初始对准问题转化成姿态估计问题进行对准。SVD分解法是基于最小二乘原理的数学解算方法,无法考虑到观测矢量中的噪声项,解算过程包含了大量噪声信息,在实际环境当中干扰较大,惯性单元噪声很难统计造成数值解算精度大幅下降。由于模型线性化时带来的误差导致估计精度下降。四元数滤波算法的精度优于数值解算的方法,然而构建四元数量测方程时需要也需要对模型进行线性变换对滤波结果的精度和收敛速度都有影响。本发明提出的方法基于李群直接对量测模型进行建模不需要线性化,并且考虑到状态相关不确定噪声对系统的影响。
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公开(公告)号:CN105737832B
公开(公告)日:2019-03-22
申请号:CN201610166273.2
申请日:2016-03-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了基于全局最优数据融合的分布式SLAM方法,本方法是利用分布式的结构将整个状态向量分为机器人位姿估计和路标估计共五维状态,将本应以矩阵形式集中计算的描述机器人位姿的观测分布概率公式进行分布化处理,依据每个有效路标点单独建立多个相互平行独立的子滤波器,然后将子滤波器的机器人的位姿估计结果在主滤波器中进行融合,并将子滤波器的融合结果通过全局预测器反馈修正,最后得到全局最优的机器人位姿估算结果。最后通过真实实验使用本发明算法和集中式算法对比,证明了本方法的可行性和有效性。
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