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基于激光与RGB-D相机的异构多机器人协作定位 预览
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作者 张文安 梁先鹏 +1 位作者 仇翔 邢科新 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期63-69,共7页
针对异构多机器人定位问题,提出了一种基于激光与视觉融合的协作定位方法,克服了视觉传感器受环境影响大、测量误差大的缺点,也克服了激光传感器无法识别待测目标的缺点。通过建立移动机器人的运动模型,根据不同传感器的原理分别建立RG... 针对异构多机器人定位问题,提出了一种基于激光与视觉融合的协作定位方法,克服了视觉传感器受环境影响大、测量误差大的缺点,也克服了激光传感器无法识别待测目标的缺点。通过建立移动机器人的运动模型,根据不同传感器的原理分别建立RGB-D相机观测模型与激光观测模型。将RGB-D相机观测模型与运动学模型组成局部估计器,得到位置估计值与方差。通过激光传感器的观测模型与运动模型组成另一个估计器,得出另一组估计值与方差。运用协方差交叉融合方法进一步融合二组数据,提高了系统的可靠性与准确性。使用两台DFROBOT机器人,一台装备里程计、RGB-D相机与激光,另一台装配里程计,搭建了实验平台,验证了所提方法可行,误差范围小,满足实际应用。 展开更多
关键词 激光 视觉 异构机器人 协作定位 CI融合
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工业机器人示教系统扩展功能与软件开发 预览
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作者 丁健伟 房芳 马旭东 《工业控制计算机》 2019年第5期99-101,共3页
以工业机器人的示教系统为背景,针对工业机器人作业的功能多样化需求,构建了基于ARM Cortex-A8为处理器的示教器的扩展功能模块,在传统机器人示教器的基础上完成了软件设计开发,并且结合力觉、视觉传感器和控制器实现了示教器端人机交... 以工业机器人的示教系统为背景,针对工业机器人作业的功能多样化需求,构建了基于ARM Cortex-A8为处理器的示教器的扩展功能模块,在传统机器人示教器的基础上完成了软件设计开发,并且结合力觉、视觉传感器和控制器实现了示教器端人机交互、数据通信等功能,方便用户更友好地与工业机器人系统进行沟通,提高了示教再现过程中的准确性和安全性。最后通过结合虚拟控制器来测试该模块的有效性。 展开更多
关键词 工业机器人 机器人示教 力传感器 视觉传感器 功能扩展
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基于多传感器的三维目标位姿测量方法
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作者 潘旺 朱枫 +1 位作者 郝颖明 张丽敏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期199-207,共9页
提出了一种基于多传感器的三维目标位姿测量方法,该方法利用多传感器技术,充分发挥深度相机和高分辨率电荷耦合器件(CCD)相机各自的优势,提高了测量的稳健性和效率。利用物体与其固定平面之间的关系,在点云中粗略定位出目标区域,通过预... 提出了一种基于多传感器的三维目标位姿测量方法,该方法利用多传感器技术,充分发挥深度相机和高分辨率电荷耦合器件(CCD)相机各自的优势,提高了测量的稳健性和效率。利用物体与其固定平面之间的关系,在点云中粗略定位出目标区域,通过预先标定信息将目标区域转换至灰度图像空间。在灰度图像中,利用线段检测器(LSD)算法外加特征约束,筛选出4条目标直线,利用透视4点(P4P)算法求解出目标的六维位姿。实验验证了该算法的有效性,其测量效率远优于经典模板匹配方法。 展开更多
关键词 机器视觉 位姿测量 多传感器 三维目标 直线提取
基于线结构光源和机器视觉的高精度谷物测产系统研制 预览
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作者 杨刚 雷军波 +1 位作者 刘成良 陶建峰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期21-28,共8页
针对精准农业中谷物产量信息的高精度获取需求,设计了基于计算机视觉的谷物测产系统,由工业相机、线结构光发生器、电感式接近开关和工控机等组成。提出了基于线结构光的谷堆厚度测量方法,根据所建立的谷物几何模型计算出谷堆的体积,并... 针对精准农业中谷物产量信息的高精度获取需求,设计了基于计算机视觉的谷物测产系统,由工业相机、线结构光发生器、电感式接近开关和工控机等组成。提出了基于线结构光的谷堆厚度测量方法,根据所建立的谷物几何模型计算出谷堆的体积,并采用电感式接近开关克服了传统光电式谷物测产系统存在的误触发问题。同时,研究了不同转速下结构光测量误差,建立了基于转速的线结构光测量修正模型,使得测量误差从1.1%减小为0.33%。在室内台架上进行了测产试验,试验结果表明,未使用线结构光修正模型的最大测产误差为12.73%,在使用了线结构光测量修正模型之后,相对测产误差在4.27%以内,该研究可为谷物测产研究提供理论依据。 展开更多
关键词 监测 系统 机器视觉 谷物 产量传感器 精准农业 图像处理
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基于视觉传感器的水体透明度在线监测系统研究 预览
5
作者 刘飞达 谢广群 杜伟 《环境科学导刊》 2019年第A01期93-96,共4页
传统透明度的测量方法有铅字法、塞氏盘法、十字法等,测量过程十分复杂且受诸多因素干扰较大。本文提出了一种基于视觉传感器,实现水体透明度在线监测的测量系统。该系统主要在铅字法透明度测量的基础上,采用视觉传感器代替人眼识别,通... 传统透明度的测量方法有铅字法、塞氏盘法、十字法等,测量过程十分复杂且受诸多因素干扰较大。本文提出了一种基于视觉传感器,实现水体透明度在线监测的测量系统。该系统主要在铅字法透明度测量的基础上,采用视觉传感器代替人眼识别,通过图像匹配算法,判定临界状态,从而反控水样的进液量,再通过液位传感器进行透明度计的测量值读取。测试结果表明:本方法可实现高效、快速、准确、在线分析,稳定的测试环境减少了人为主观判断的干扰,更提高了测量数值的真实性。 展开更多
关键词 透明度监测 监测系统 监测技术 视觉传感器 在线监测
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健康服务机器人室内导航视觉传感器研究与开发 预览
6
作者 孙宝 杨世恩 彭章君 《计算机测量与控制》 2019年第6期271-275,共5页
针对健康服务机器人室内导航的应用需求,设计出一种基于STM32F429的嵌入式导航视觉传感器,内嵌500万像素CMOS图像传感器和拥有高性能无线SOC的ESP8266,此次开发的视觉传感器,不是一般的CMOS图像传感器,而是综合了图像感知、图像处理、... 针对健康服务机器人室内导航的应用需求,设计出一种基于STM32F429的嵌入式导航视觉传感器,内嵌500万像素CMOS图像传感器和拥有高性能无线SOC的ESP8266,此次开发的视觉传感器,不是一般的CMOS图像传感器,而是综合了图像感知、图像处理、无线通信及节电唤醒等等功能于一体的智能化微型装置,即眼睛加大脑;测试,该导航视觉传感器能够以每秒3次的速度向服务机器人发送位置,完全满足室内移动机器人的移动需求。 展开更多
关键词 健康服务机器人 视觉传感器 导航与定位 无线通信技术
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论计算机图形图像处理技术在视觉传达系统中的应用 预览
7
作者 杨歆 《数字技术与应用》 2019年第2期65-66,共2页
随着现代社会的发展,计算机在人们的生活中起着越来越重要的作用,随着现在信息化社会的建设与发展,计算机的使用越来越广泛。其中,计算机的图形图像处理技术就是其中很重要的一个分支。如今的社会,图像处理技术越来越普遍,其设计出来的... 随着现代社会的发展,计算机在人们的生活中起着越来越重要的作用,随着现在信息化社会的建设与发展,计算机的使用越来越广泛。其中,计算机的图形图像处理技术就是其中很重要的一个分支。如今的社会,图像处理技术越来越普遍,其设计出来的作品给人们带来了强烈的视觉冲击。计算机图形图像处理技术的出现,不但丰富了创作者的手段,提高了创新能力,还为创作者带来了丰富的灵感,将很多不可能变为可能。让作品更加完美。 展开更多
关键词 计算机 图像图形处理 视觉传感器
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主动目标几何建模研究方法综述
8
作者 孔研自 朱枫 +2 位作者 郝颖明 吴清潇 鲁荣荣 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2019年第7期1017-1027,共11页
目的目标建模是机器视觉领域的主要研究方向之一,主动目标建模是在保证建模完整度的情况下,通过有计划地调节相机的位姿参数,以更少的视点和更短的运动路径实现目标建模的智能感知方法。为了反映主动目标建模的研究现状和最新进展,梳理... 目的目标建模是机器视觉领域的主要研究方向之一,主动目标建模是在保证建模完整度的情况下,通过有计划地调节相机的位姿参数,以更少的视点和更短的运动路径实现目标建模的智能感知方法。为了反映主动目标建模的研究现状和最新进展,梳理分析了2004年以来的相关文献,对国内外研究方法做出概括性总结。方法以重构模型类型和规划视点所用信息作为划分依据,将无模型的主动目标建模方法分为基于表面的主动目标建模方法、基于搜索的目标建模方法和两者相结合的方法3大类,重点对前两类方法进行综述,首先解释了每类方法的基本思想,总结每类方法涉及的问题,然后对相关问题的主要研究方法进行归纳和分析,最后将各个问题的解决方法进行合理的搭配组合,形成不同的主动目标建模方法,并对各类方法的优势和局限性进行了总结。结果各类主动目标建模算法在适用场景范围、计算复杂度等方面存在差异,但相对于传统的被动目标建模方法,当前的主动目标建模算法已经能够极大程度地提高建模任务的质量和降低建模所需代价。结论基于表面的主动目标建模方法思想相对简单,但仅适用于表面简单的目标建模。基于搜索的目标建模方法能够量化地评价每一个候选视点,适用广泛且涉及的问题相对于基于表面的方法有更大的解决空间,有更多的研究成果产生。将二者涉及问题的不同研究方法相搭配,可以构成不同的主动目标建模方法子类。 展开更多
关键词 主动目标建模 主动视觉 视点规划 传感器规划 智能感知
基于双目立体视觉的工业机器人在线温度补偿 预览
9
作者 邾继贵 张楠楠 +3 位作者 任永杰 尹仕斌 郭寅 郭思阳 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期2139-2149,共11页
工业机器人在工业现场进行连续高速作业过程中,电机发热和关节摩擦生热将导致机械臂本体温度升高,引起机器人末端定位漂移,严重影响机器人的重复定位精度和作业精度。针对制造现场的工业机器人,提出了一种基于双目立体视觉的温度误差在... 工业机器人在工业现场进行连续高速作业过程中,电机发热和关节摩擦生热将导致机械臂本体温度升高,引起机器人末端定位漂移,严重影响机器人的重复定位精度和作业精度。针对制造现场的工业机器人,提出了一种基于双目立体视觉的温度误差在线补偿方法,并基于微分运动学和双目视觉原理构建了温度误差补偿模型。在机器人末端安装基准球,同时在基座附近固定视觉测量传感器,机器人完成作业循环之后,以不同的姿态带动基准球至传感器视场内进行补偿测量。此外,通过分析各关节参数随时间变化的规律,筛选出符合温度漂移规律的显著性参数进行补偿,有效降低了补偿测量次数和耗时。实验结果显示,补偿后机器人的重复定位精度可维持在±0.1mm的水平,能够显著改善制造现场工业机器人的作业精度,且整个补偿测量过程耗时10s左右。 展开更多
关键词 立体视觉 工业机器人 连杆参数 温度误差 在线补偿 视觉传感器
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管道焊接激光视觉系统的红外测温实验研究 预览
10
作者 刘慧琳 甘文龙 +3 位作者 刘海生 晏涛 刘德政 王中任 《机械工程与自动化》 2018年第4期19-21,共3页
焊接温度场对于管道焊接机器人的视觉系统能否正常运行有重要影响,因此,有必要测量焊接熔融区域的温度分布场,为确定相机的工作距离提供依据。根据红外热像仪的测温原理,通过比较视觉传感器处于不同高度时的温度分布场,得出了相机的最... 焊接温度场对于管道焊接机器人的视觉系统能否正常运行有重要影响,因此,有必要测量焊接熔融区域的温度分布场,为确定相机的工作距离提供依据。根据红外热像仪的测温原理,通过比较视觉传感器处于不同高度时的温度分布场,得出了相机的最佳安装高度范围。在焊接实验中,每次将相机下降10mm记录温度场分布。实验结果表明:相机的最佳工作距离为115mm~165mm,在此范围内能保证视觉传感器获取图像的质量和相机寿命。 展开更多
关键词 管道焊接 视觉传感器 红外热像仪 温度场
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基于卷积神经网络的室内行人识别与定位 预览
11
作者 张久鑫 《电子设计工程》 2018年第24期140-143,149共5页
针对现有室内定位技术存在的问题,文中提出一种精度高、成本低且易用性高的室内定位系统。系统采集并处理监控摄像头中的视频信号,用计算机视觉算法从视频流中提取并追踪行人的位置信息,通过基于卷积神经网络的物体追踪算法处理遮挡状... 针对现有室内定位技术存在的问题,文中提出一种精度高、成本低且易用性高的室内定位系统。系统采集并处理监控摄像头中的视频信号,用计算机视觉算法从视频流中提取并追踪行人的位置信息,通过基于卷积神经网络的物体追踪算法处理遮挡状况。通过智能手机内嵌传感器采集的运动特征并与心中的行人特征对比,系统可以在视频画面内的诸多行人中准确识别出持有智能手机的定位服务发起者,并报告实时的定位信息,定位平均误差可达到三十厘米以下。 展开更多
关键词 室内定位 行人识别 计算机视觉 卷积神经网络 运动传感器
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鲁棒的非线性优化的立体视觉-惯导SLAM
12
作者 林辉灿 吕强 +2 位作者 王国胜 卫恒 梁冰 《机器人》 CSCD 北大核心 2018年第6期911-920,共10页
针对基于视觉特征的同时定位与地图构建(SLAM)系统在图像模糊、运动过快和特征缺失的情况下存在鲁棒性和精度急剧下降甚至失败的问题,提出了紧耦合的非线性优化的立体视觉-惯导SLAM系统.首先,以关键帧的位姿作为约束,采用分而治之的策... 针对基于视觉特征的同时定位与地图构建(SLAM)系统在图像模糊、运动过快和特征缺失的情况下存在鲁棒性和精度急剧下降甚至失败的问题,提出了紧耦合的非线性优化的立体视觉-惯导SLAM系统.首先,以关键帧的位姿作为约束,采用分而治之的策略估计惯性测量单元(IMU)的偏差.在前端,针对ORB-SLAM2在跟踪过程中由于运动过快导致匀速运动模型失效的问题,通过预积分上一帧到当前帧的IMU数据,预测当前帧的初始位姿,并在位姿优化中加入了IMU预积分约束.然后,在后端优化中,在滑动窗口内优化关键帧的位姿、地图点和IMU预积分,并更新IMU的偏差.最后,通过EuRoC数据集验证该系统的性能,对比ORB-SLAM2系统、VINS-Mono系统和OKVIS系统,该系统的精度分别提高了1.14倍、1.48倍和4.59倍;相比前沿的SLAM系统,该系统在快速运动、图像模糊和特征缺失条件下的鲁棒性也得到了提高. 展开更多
关键词 计算机视觉 同时定位与地图构建 传感器融合 视觉-惯导系统 紧耦合 状态估计
基于视觉的焊枪空间位姿实时检测技术 预览
13
作者 郭吉昌 朱志明 孙博文 《电焊机》 2018年第9期1-7,共7页
在空间位置的金属结构件的焊接制造过程中,焊枪相对于工件待焊点的空间位置和姿态直接影响焊缝成形质量。本研究简要分析计算机视觉在焊接领域的主要研究和应用,对目前焊枪空间位姿检测和控制方法的研究进展进行归纳总结,探讨了各种方... 在空间位置的金属结构件的焊接制造过程中,焊枪相对于工件待焊点的空间位置和姿态直接影响焊缝成形质量。本研究简要分析计算机视觉在焊接领域的主要研究和应用,对目前焊枪空间位姿检测和控制方法的研究进展进行归纳总结,探讨了各种方法的技术特征和应用优缺点。在此基础上,介绍了两种基于激光结构光组合的视觉传感器,能够实现焊接过程中的焊接坡口尺寸检测、焊缝跟踪及焊枪空间位姿检测等多种功能的集成。最后,指出基于Vcsel的3D视觉传感器的优势,在焊接过程视觉传感中具有良好的研究和应用前景。 展开更多
关键词 计算机视觉 视觉传感器 激光结构光 焊枪位姿检测
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客货滚装码头车辆定位系统需求分析和技术实现 预览
14
作者 吕婧 李婵平 《水运工程》 北大核心 2018年第8期104-108,共5页
针对某客货滚装码头中车辆运输的智能化调度需求,进行车辆位置智能感知的研究,采用物联网感知和计算机视觉技术,得出一种基于视频监控的车辆定位系统方案。该系统能够实时监控码头内进出港车辆,跟踪和记录其路径,支持越界报警,为智能化... 针对某客货滚装码头中车辆运输的智能化调度需求,进行车辆位置智能感知的研究,采用物联网感知和计算机视觉技术,得出一种基于视频监控的车辆定位系统方案。该系统能够实时监控码头内进出港车辆,跟踪和记录其路径,支持越界报警,为智能化调度和安全监控提供基础数据。 展开更多
关键词 车辆定位 计算机视觉 传感器 数据融合
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基于机器视觉的香水瓶口径检测系统设计 预览
15
作者 吴奕锴 王宇 《现代制造技术与装备》 2018年第10期89-90,共2页
针对目前玻璃香水瓶瓶口结构复杂、口径检测难度大以及人工测量效率低等问题,设计了一种基于机器视觉技术的玻璃香水瓶口径检测装置.通过传感器触发,工业相机对玻璃香水瓶口进行图像采集,针对香水瓶多口的特征进行一系列的数学形态处理... 针对目前玻璃香水瓶瓶口结构复杂、口径检测难度大以及人工测量效率低等问题,设计了一种基于机器视觉技术的玻璃香水瓶口径检测装置.通过传感器触发,工业相机对玻璃香水瓶口进行图像采集,针对香水瓶多口的特征进行一系列的数学形态处理,并实时显示检测结果.该系统成功完成对玻璃香水瓶口径的测量试验,且能高效率、高准确率完成测量,达到了玻璃香水瓶口径测量生产线自动化的要求,有较高的应用推广价值. 展开更多
关键词 机器视觉 香水瓶口 测量检测 传感器
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基于VI-SLAM的四旋翼自主飞行与三维稠密重构 被引量:1
16
作者 林辉灿 吕强 +2 位作者 卫恒 王阳 梁冰 《光学学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期215-222,共8页
提出全自主的微型飞行器,使用板载传感器实现三维的同时定位与稠密重构。在ORB-SLAM系统的基础上,基于扩展卡尔曼滤波器实现了视觉-惯导的传感器融合,提高了系统的稳健性和精度以满足微型飞行器自主飞行的要求。由于ORB-SLAM系统创建的... 提出全自主的微型飞行器,使用板载传感器实现三维的同时定位与稠密重构。在ORB-SLAM系统的基础上,基于扩展卡尔曼滤波器实现了视觉-惯导的传感器融合,提高了系统的稳健性和精度以满足微型飞行器自主飞行的要求。由于ORB-SLAM系统创建的稀疏的特征地图不能用于微型飞行器的避障和导航,使用双目摄像机提出了改进的构建地图的方法,由稀疏特征点地图扩展为稠密的八叉树地图。通过EuRoC数据集进行评估,可以验证本文算法较基于关键帧的视觉-惯导算法平均精度提升了1倍。将本文算法应用于所搭建的四旋翼自主飞行平台,仅依靠板载传感器和处理器,实现了全自主飞行与稠密地图构建,验证了本文算法的有效性和稳健性。 展开更多
关键词 机器视觉 同时定位与地图构建 传感器融合 微型飞行器 三维稠密重构
基于光栅投射的机器人导航视觉传感器研究 预览
17
作者 张晓玲 罗印升 林玉池 《激光技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期376-379,共4页
为了实现暗环境下移动机器人导航中障碍物的检测与运动机器人的定位,采用了一种组合式光栅投射立体视觉传感器研究方法,首先通过光栅投射和立体视觉相融合的方法,建立光栅投射立体视觉传感器几何和数学模型,然后利用空间设备位置约束原... 为了实现暗环境下移动机器人导航中障碍物的检测与运动机器人的定位,采用了一种组合式光栅投射立体视觉传感器研究方法,首先通过光栅投射和立体视觉相融合的方法,建立光栅投射立体视觉传感器几何和数学模型,然后利用空间设备位置约束原理和投影平面相交的方法,进行了机器人视场内空间物体的3维坐标计算,建立了可靠真实的障碍物检测和分析方法,并进行了理论分析和实验验证,取得了距离计算精度0.8mm的数据。结果表明,该方法对于图像计算的精度在亚像素级。该方法有利于目前黑暗环境中机器人无法自主导航难题的突破,为黑暗环境中无全球定位系统支持的机器人导航提供了基础探索。 展开更多
关键词 图像处理 机器人导航 视觉传感器 光栅投射立体视觉 障碍物
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激光传感器的机器人障碍物检测研究
18
作者 鲜敏 马勇 郑翔 《激光杂志》 北大核心 2017年第9期61-64,共4页
针对传统传感器存在检测精度低、稳定性差等问题,提出了激光传感器的机器人障碍物检测方法。首先采用视觉传感器采集机器人的前方环境信息,对障碍物图像实现分割、二值化操作,并将宽高限制在易辨识范围内,获取障碍物的粗检测结果,然后... 针对传统传感器存在检测精度低、稳定性差等问题,提出了激光传感器的机器人障碍物检测方法。首先采用视觉传感器采集机器人的前方环境信息,对障碍物图像实现分割、二值化操作,并将宽高限制在易辨识范围内,获取障碍物的粗检测结果,然后采用激光传感器收集障碍物数据,得到障碍物有价值范围特征,通过最小距离法得到障碍物左右拐点获取障碍物与机器人的距离信息,完成机器人障碍物的精确检测,最后仿真实验结果表明,该方法可以提高障碍物的检测精度,而且具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 激光传感器 单目视觉 传感器信息 机器人障碍物检测
一种色温感受辅助装置的设计 预览
19
作者 李芯 徐春梅 张庆乐 《武汉工程职业技术学院学报》 2017年第3期36-39,共4页
设计了一款可供视觉障碍人士使用的色温感受辅助装置,可将环境色温转换为可触摸温度,从而使视觉障碍人士可以间接感受环境色温,辅助其判断环境颜色状态,有助于该人群生活品质的提高。文中对该装置进行了功能原理设计及初步的总体设计,... 设计了一款可供视觉障碍人士使用的色温感受辅助装置,可将环境色温转换为可触摸温度,从而使视觉障碍人士可以间接感受环境色温,辅助其判断环境颜色状态,有助于该人群生活品质的提高。文中对该装置进行了功能原理设计及初步的总体设计,重点介绍了该装置的部件布置和主机控制系统设计,为后续研究和商品化提供思路。 展开更多
关键词 视觉障碍 色温 颜色传感器 温度传感器 半导体制冷制热
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多传感器融合的机器人导航算法研究 预览 被引量:3
20
作者 李长勇 蔡骏 +1 位作者 房爱青 杨凯 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第5期238-240,244共4页
机器人导航是室内机器人的关键技术之一,是机器人实现智能化首要解决的问题。针对传统室内家庭服务机器人导航方法存在传感器价格昂贵、动态环境适应能力不足等缺点,提出基于多传感器相结合的机器人导航算法。该算法利用RGB—D视觉传... 机器人导航是室内机器人的关键技术之一,是机器人实现智能化首要解决的问题。针对传统室内家庭服务机器人导航方法存在传感器价格昂贵、动态环境适应能力不足等缺点,提出基于多传感器相结合的机器人导航算法。该算法利用RGB—D视觉传感器和超声波传感器分别获取数据,通过数据融合获得障碍物的三维信息,建立障碍物的三维模型,通过启发式最佳搜索算法对导航路径进行了优化,较好的实现了机器人导航路径的绘制,这为后期研究机器人的智能化打下了坚实的基础。 展开更多
关键词 机器人导航 视觉传感器 超声波传感器 路径优化
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