视觉与惯导信息融合的变电站巡检机器人定位方法及应用

目录

声明

1 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2变电站巡检机器人国内外研究现状

1.3巡检机器人定位技术研究现状

1.4视觉与惯导融合定位技术研究现状

1.5主要研究内容与论文结构

2 变电站巡检机器人研究平台

2.1引言

2.2机器人整体框架设计与构建

2.3指标分析计算

2.4电控系统设计与实现

2.5机器人运动模型分析与参数标定方法

2.5.1 机器人运动模型分析

2.5.2 四轮差速运动模型仿真

2.5.3 机器人结构参数标定方法

2.6本章小结

3 传感器模型及位姿估计方法

3.1引言

3.2相机模型分析

3.3相机位姿估计原理分析

3.3.1 图像特征提取方法

3.3.2 变阈值边缘化角点提取

3.3.3 光流法特征跟踪

3.3.4 相机位姿估计

3.4IMU传感器位姿估计

3.4.1 IMU测量模型

3.4.2 IMU预积分算法

3.5本章小结

4 双目相机与IMU融合的定位方法研究

4.1引言

4.2双目相机与IMU 联合初始化

4.2.1 相机外参在线估计

4.2.2 陀螺仪随机游走更新

4.3双目视觉与IMU 融合优化方法

4.3.1 IMU信息约束

4.3.2 视觉信息约束

4.3.3 滑动窗口中的边缘化

4.4闭环检测及全局优化

4.4.1 闭环检测与重定位

4.4.2 全局位姿优化

4.5实验结果及分析

4.6本章小结

5 定位实验与分析

5.1引言

5.2实验平台介绍

5.3相机模组标定方法及实验

5.3.1 IMU传感器标定方法及实验

5.3.2 双目相机传感器标定实验

5.3.3 双目相机与IMU传感器联合标定实验

5.4室内场景实验结果及分析

5.5室外场景实验结果及分析

5.6本章小结

6 结论与展望

6.1总结

6.2展望

致 谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

A学术论文

B参研项目