zht9961020 发表于 2010-1-31 11:25:58

关于四轴视觉导航的一些问题请教

1.视觉传感器的类型。单目还是双目比较好?

2.视觉传感器的品牌。从性价比方面考虑,那个公司的好一些?

3.视觉导航算法的运行平台。考虑到算法的复杂性,机载处理器可能无法实现,只能把数据传送到pc机处理了吧。

4.视觉信息无线传输使用那种方案比较好?

以下翻译自一篇国外的文章
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对于地面机器人来说,使用里程计和外部感知传感器进行slam(同时定位与地图创建)已经证明是很成功的了。有许多算法用于地面机器人_大环境下的定位。然而,使用这些算法在飞行器上实现同样的工作则需要配备更多的传感器。飞行机器人的行为与地面机器人有很大的不同。

1.有限的载荷。飞行器必须产生足够的垂直升力以保证飞行。载荷限制使得室内飞行机器人不得不使用hokuyo的激光扫描仪,微型摄像机和低质量的惯性测量单元。与地面设备相比,它们范围有限,视角小,噪声更大。

2.里程计。不像地面机器人,飞行机器人无法直接测量行走里程,而里程计正是大多数slam算法建立运动估计所必须的。虽然里程(运动距离)可以通过加速度的二次积分获得,但是轻量的惯性测量单元都有时变偏移导致高的漂移速率。

3..板载计算能力的限制。Slam算法对于桌面电脑来说负担也是很重的,因此不能在飞行器搭载的小型嵌入式计算机系统中实现。而是通过把传感器数据无线传输到高性能地面工作站来进行计算。通信带宽就变成了潜在的瓶颈,特别是视频数据的传输。

4,快速的动力学特性。飞行器的快速动力学特性也关系到传感,估计,控制以及计划等的实施。滤波技术,比如卡尔曼滤波器,经常用于在噪声测量中获取更好的姿态估计。数据的平滑滤波可以降低噪声,但是会使状态估计产生延迟。延迟对于低速动力学特性的地面机器人来说影响不大,但在飞行器这个快速动力学系统中,这种延迟会被放大,因此是不能忽略的。

5. 需要估计速度。此外,飞行器的有阻尼动力学特性使得只依靠比例控制无法稳定,必须估计速度,然而,大多数slam算法是完全忽略速度的。通过pd控制飞行器可以精确的盘旋,而只用p控制则会震荡。

我们把室内自治飞行作为一个软件的挑战。做个硬件无关的系统,使用四旋翼飞行平台能载重250克。

对于配备激光的四轴,我们安装了Gumstix微处理器,他能提供一个wifi连接飞行器和地面控制站,还配有一个轻量的Hokuyo激光测距仪进行定位。激光测距仪提供了一个40Hz,270度的视场。有效测量距离达到了30m。我们向下偏转一些激光束用于测量离地高度。

相似的,我们给另一个四轴配备了立体摄像机,来自uEye。摄像机分辨率为752x480(WVGA),向前安放,35cm分开的基线,镜头有65度的视场。通过桨两个摄像机放置的尽可能远,增加了立体三角测量的分辨率。处理立体摄像机的图像需要附加的带宽和计算能力因此一个Lippert CoreExpress 1.6Ghz Intel Atom board用于以10hz的速率把立体摄像机的图像传输给地面工作站,也充当四轴的控制环。

theloong 发表于 2012-2-4 23:11:23

mark

chris1900 发表于 2012-2-9 20:13:15

再详细一点
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