導讀:
隨著無人機、無人車以及移動機器人的井噴式發(fā)展,導航技術(shù)成為了制約無人平臺廣泛應(yīng)用的瓶頸技術(shù)之一。在應(yīng)用需求的牽引下,視覺慣性組合導航技術(shù),特別是視覺與微慣性傳感器的組合,逐漸發(fā)展成為當前自主導航及機器人領(lǐng)域的研究熱點。
Part1視覺慣性組合導航的優(yōu)點及類別
視覺慣性組合導航具有顯著的優(yōu)點:
(1)微慣性器件和視覺傳感器具有體積小、成本低的優(yōu)點,隨著制造技術(shù)的不斷進步,器件越來越小,且成本越來越低。
(2)不同于衛(wèi)星和無線電導航,視覺和慣性導航均不依賴外部設(shè)施支撐,可以實現(xiàn)自主導航。
(3)慣性器件和視覺器件具有很好的互補性,慣性導航誤差隨時間累積,但是在短時間內(nèi)可以很好地跟蹤載體快速運動,保證短時間的導航精度;而視覺導航在低動態(tài)運動中具有很高的估計精度,且引入了視覺閉環(huán)矯正,可以極大地抑制組合導航誤差,兩者的組合可以更好地估計導航參數(shù)。
?視覺慣性組合導航算法主要分類:
視覺慣性組合導航算法主要可以分為兩大類:基于模型的視覺慣性組合導航技術(shù)和基于機器學習的視覺慣性組合導航技術(shù)。兩種算法的通用結(jié)果示意圖分別如下:
基于機器學習的視覺慣性組合導航技術(shù)通用結(jié)構(gòu)示意圖
Part2飛思視覺慣性組合導航無人系統(tǒng)開發(fā)驗證平臺
飛思實驗室基于視覺慣性組合導航算法開發(fā)的研究熱點和重點,為各研究單位提供了一套完整的視覺慣性組合導航算算法開發(fā)驗證平臺,形成了全套的無人智能體控制平臺研發(fā)、視覺圖像采集、位姿估計、回環(huán)檢測、三維地圖生成,導航避障算法解決方案,為各科研團隊、高校實驗室科研團隊的視覺慣性組合導航算法及相關(guān)的人工智能視覺算法研究助一臂之力。整個視覺慣性組合導航無人系統(tǒng)開發(fā)驗證平臺架構(gòu)圖如下:
視覺慣性組合導航無人系統(tǒng)開發(fā)驗證平臺
該平臺主要由無人智能體運動平臺、視覺導航傳感器、慣性導航器件、機載計算機等部分組成,具體如下:
無人智能體運動平臺
無人智能體運動平臺,主要包含無人機和無人車兩類,這里介紹最經(jīng)典的飛思X680無人機和飛思Rover300無人車。
飛思X680無人機平臺是室外智能飛行器,使用高強度碳纖維和3D打印技術(shù)相結(jié)合設(shè)計制造。載重大,飛行時間長。內(nèi)部采用激光定高和光流定點,性能優(yōu)秀,飛行穩(wěn)定,使用簡單,一鍵起降。主要應(yīng)用于協(xié)同編隊、分布式集群控制、slam導航、視覺跟隨、目標識別、人工智能應(yīng)用等領(lǐng)域。
應(yīng)用高強度鋁合金設(shè)計制造,載重大、減振性能強、運行時間長。運行穩(wěn)定,使用簡單;支持智能體無人車協(xié)同控制;采用后置麥克納姆輪設(shè)計,轉(zhuǎn)彎半徑??;可與智能體無人機結(jié)合進行天地一體協(xié)同控制。
視覺導航傳感器
視覺導航傳感器,搭載了雙目相機、可見光相機和激光雷達三類。
(1)雙目相機雙具備強大的深度感知功能和慣性測量單元。
(2)可見光相機采用USB3.0接口快速實時傳輸非壓縮圖像,并支持通過客戶端軟件進行圖像數(shù)據(jù)采集和參數(shù)設(shè)置
(3)激光雷達是一款高性能、安全可靠的激光探測測距儀,可廣泛應(yīng)用于環(huán)境感知、視覺導航、動態(tài)路徑規(guī)劃、高精度測繪等領(lǐng)域。
機載計算機
機載計算機具備強大的邊緣計算能力,主要用于運行視覺慣性組合導航的核心算法。文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-401559.html
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