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基于工作空间测量定位系统和激光雷达的室内组合导航算法研究 被引量：14
1
作者 王金旺 杨凌辉 +3 位作者 史慎东 赵显 张正吉 徐秋宇 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第10期166-172,共7页
针对复杂场景下大空间室内高精度导航应用,提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和激光雷达的组合建图、定位算法。采用wMPS对激光雷达位姿进行精确估计,融合激光雷达点云数据完成栅格地图的绘制,使得机器人在导航时能够识别周围环... 针对复杂场景下大空间室内高精度导航应用,提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和激光雷达的组合建图、定位算法。采用wMPS对激光雷达位姿进行精确估计,融合激光雷达点云数据完成栅格地图的绘制,使得机器人在导航时能够识别周围环境信息;考虑到导航时容易缺失wMPS测量信息的情况,根据雷达获得的实时数据与栅格地图通过粒子滤波算法反算雷达的位姿;最后将粒子滤波的结果进行线性卡尔曼滤波处理,并进行算法仿真与实验。仿真与实验结果表明:组合导航系统保证了地图的可靠性和动态导航精度,大大提升了系统的整体性能。 展开更多
关键词 测量 工作空间测量定位系统 粒子滤波 卡尔曼滤波 激光雷达 组合导航
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基于扩展卡尔曼滤波的光电扫描动态坐标测量算法研究 被引量：11
2
作者 黄喆 杨凌辉 +3 位作者 赵子越 任瑜 邾继贵 叶声华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第5期186-195,共10页
车间测量定位系统(wMPS)是一种新型的光电扫描分布式测量系统。为提高其动态坐标测量精度,对wMPS的动态坐标测量原理进行了介绍。以扩展卡尔曼滤波算法(EKF)为基础,建立了匀速直线运动模型。并对模型及算法进行了计算机仿真,结合仿真结... 车间测量定位系统(wMPS)是一种新型的光电扫描分布式测量系统。为提高其动态坐标测量精度,对wMPS的动态坐标测量原理进行了介绍。以扩展卡尔曼滤波算法(EKF)为基础,建立了匀速直线运动模型。并对模型及算法进行了计算机仿真,结合仿真结果,以ABB IRB 2400工业机器人为实验平台,对所提出的方法进行了实物实验验证。实验结果表明:所应用的EKF算法不但可以替代传统的最小二乘算法,实现对运动物体轨迹的估计,还可以减少wMPS动态测量过程中的随机误差,提高精度,完全满足工业现场对移动物体测量定位的需求。 展开更多
关键词 测量 车间测量定位系统 扩展卡尔曼滤波 动态坐标测量 光电扫描
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基于wMPS和模糊控制的AGV路径规划控制 被引量：9
3
作者 任永杰 赵显 +2 位作者 郭思阳 王金旺 邓俊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期191-198,共8页
针对大空间自动导引车(AGV)的高精度路径规划控制应用,提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和模糊控制算法相结合的应用模式。事先规划好AGV路径,采用wMPS对AGV实时位姿进行精确测量,通过模糊控制算法输出实时调整AGV的前进速度和... 针对大空间自动导引车(AGV)的高精度路径规划控制应用,提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和模糊控制算法相结合的应用模式。事先规划好AGV路径,采用wMPS对AGV实时位姿进行精确测量,通过模糊控制算法输出实时调整AGV的前进速度和旋转角速度。算法仿真与实验结果表明,AGV的定位精度优于2.5 mm,能够保证AGV的动态导航和定位精度。 展开更多
关键词 测量 工作空间测量定位系统 自动导引车 模糊控制 高精度导航
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船舶数字化制造的测量技术创新 被引量：7
4
作者 林嘉睿 郭烽 +2 位作者 齐峰 张饶 邾继贵 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第12期1-5,18,共6页
大型高性能船舶及其先进制造技术发展迅速,传统船舶分散制造模式的制造质量、效率、能耗得不到有效控制。随着数字化制造技术在船舶制造领域逐步推广,精度造船理念成为主流和方向,由此对贯穿于整个造船工艺流程的测量技术尤其是空间坐... 大型高性能船舶及其先进制造技术发展迅速,传统船舶分散制造模式的制造质量、效率、能耗得不到有效控制。随着数字化制造技术在船舶制造领域逐步推广,精度造船理念成为主流和方向,由此对贯穿于整个造船工艺流程的测量技术尤其是空间坐标测量定位技术提出迫切需求。面对超大空间船舶数字化制造的精密测量难题,基于理论研究和设备研制,该文提出采用网络多站模式的非正交控制网,构造大空间整体结构化三维测量场的精密测量定位新方法,分析整体结构化测量场的关键技术,为数字化造船的高精度、高效率测量问题提供新思路。 展开更多
关键词 数字化造船 大尺寸坐标精密测量 三维测量场 室内空间测量定位系统
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室内空间测量定位系统扫描激光面模型优化 被引量：5
5
作者 林嘉睿 徐鑫 +2 位作者 任永杰 杨凌辉 邾继贵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期249-255,共7页
针对室内空间测量定位系统(wMPS)交会测量模型将发射站扫描激光面视为理想平面的现状,研究了一种基于高精度转台的激光面面型视觉评估方法。根据评估结果引入线性折面判断机制,优化重建了wMPS扫描激光面数学模型,以减小交会测量模型中... 针对室内空间测量定位系统(wMPS)交会测量模型将发射站扫描激光面视为理想平面的现状,研究了一种基于高精度转台的激光面面型视觉评估方法。根据评估结果引入线性折面判断机制,优化重建了wMPS扫描激光面数学模型,以减小交会测量模型中的系统误差。结合大空间高精度坐标场对新模型进行了评估。结果表明,所研究模型对实际光面的拟合效果较好,有助于提升wMPS的测量精度。 展开更多
关键词 机器视觉 工业光学测量 大尺寸测量 室内空间测量定位系统 激光面模型
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分布式测量系统的分级几何约束定向方法 被引量：2
6
作者 林嘉睿 俞吉洙 +2 位作者 杨凌辉 张饶 邾继贵 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期94-104,共11页
分布式测量系统借助辅助装置来构建几何约束条件以完成定向,而约束精度和数量易受到现场条件环境的制约。针对测量空间欠约束定向的问题,研究一种基于倾角传感的基准长度定向方法,该方法引入高精度的倾角传感器与测量单元结合,通过倾角... 分布式测量系统借助辅助装置来构建几何约束条件以完成定向,而约束精度和数量易受到现场条件环境的制约。针对测量空间欠约束定向的问题,研究一种基于倾角传感的基准长度定向方法,该方法引入高精度的倾角传感器与测量单元结合,通过倾角传感的水平约束建立相对位姿定向模型并将系统定向过程进行分级处理,借助高精度的测角仪器提供内部角度约束,可以减少外部基准长度的约束条件个数。以室内空间测量定位系统作为实验平台,搭建组合系统样机,验证外部欠约束条件下的定向条件数目及分布对系统精度的影响。实验结果表明,所提方法在保证定向精度的同时,能够有效减少定向过程中所需的空间约束条件个数,并具有较好的稳定性,而且可以提高分布式测量系统的组网效率和复杂环境适应能力。 展开更多
关键词 测量 大尺寸测量 分布式测量系统 定向 倾角传感器 室内空间测量定位系统
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用于AGV定位的wMPS系统自调向型接收器 被引量：1
7
作者 周维辰 任永杰 《自动化与仪器仪表》 2020年第9期1-6,共6页
针对工作空间测量定位系统(workshop Measurement Positioning System,简称wMPS)应用于自动导引车(Automated Guided Vehicle,简称AGV)的高精度定位导航工程中由于测量环境复杂而出现的一种光电信号接收传感器无法正常接收到光信号的现... 针对工作空间测量定位系统(workshop Measurement Positioning System,简称wMPS)应用于自动导引车(Automated Guided Vehicle,简称AGV)的高精度定位导航工程中由于测量环境复杂而出现的一种光电信号接收传感器无法正常接收到光信号的现象,设计了一种由伺服电机驱动的自调向型光电接收传感器。为了使传感器能够始终接收到足够的光信号,设计了一种电机调控程序。只用将wMPS系统测得的车体位姿作为程序输入量,就可以达到实时控制效果。实验表明这种新型传感器能够保证始终接收到来自特定发射站的信号。采用这种新型传感器的AGV定位导航系统的测量范围和测量连续性得到了提升。 展开更多
关键词 工作空间测量定位系统 自动导引车 定位导航 光电信号接收传感器 伺服电机
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大尺度线结构激光面的非参数模型标定方法 被引量：1
8
作者 林嘉睿 孙佳蕾 +2 位作者 张饶 郑书彦 邾继贵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期104-111,共8页
精确结构光模型是三维光学测量的前提,其中分布式空间测量定位系统的交会模型是以线结构激光面的理想平面模型为基础的。而大尺度空间下的线结构激光面存在复杂变形,且很难用任何数学模型来精确拟合。因此,研究了一种基于高精度转台的... 精确结构光模型是三维光学测量的前提,其中分布式空间测量定位系统的交会模型是以线结构激光面的理想平面模型为基础的。而大尺度空间下的线结构激光面存在复杂变形,且很难用任何数学模型来精确拟合。因此,研究了一种基于高精度转台的线结构激光面非参数模型标定方法,建立了激光面旋转时间与空间角度间的精密映射表,替代了曲面拟合参数模型,并在激光面非参数标定的结果基础上对交会模型进行了优化。以室内空间测量定位系统为验证平台,实验结果表明该标定方法能够有效克服激光面复杂变形问题,可将12m测量范围内变形较为明显区域的坐标测量误差减少约50%。 展开更多
关键词 测量 线结构激光面 非参数模型 室内空间测量定位系统 大尺度
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