اختصاصی از
سورنا فایل مکان یابی و نقشه سازی همزمان با استفاده از ترکیب اطلاعات سنسوری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
چکیده
یکی از مهمترین مسائل مطرح در ربات های متحرک مسئله مکان یابی می باشد. مکان یابی به معنای محاسبه موقعیت یک شی متحرک در محیط است. مکان یابی را می توان به صورت مطلق و نسبی انجام داد. یکی از روش های مکان یابی نسبی استفاده از بینایی ماشین می باشد. در این روش تصاویر از طریق دوربین نصب شده زیر ربات اخذ شده و در الگوریتم Optical Flow میزان حرکت بین دو فریم محاسبه می گردد. الگوریتم Optical Flow بدلیل کمبود تعداد معادلات نسبت به پارامتر های دو بعدی مورد نیاز حرکت به روش های کمکی نیاز داشته که در اینجا از روش Lucas & Kanade استفاده شده است. اطلاعات بدست آمده در این مرحله به عنوان داده های مسافت پیمایی بصری در نظر گرفته می شوند. سپس داده های بدست آمده در نمودار تشخیص نوع حرکت قرار داده می شوند. نمودار تشخیص نوع حرکت از بررسی سینماتیک ربات بکار گرفته شده و موقعیت دوربین بر روی ربات بدست می آید. داده های بدست آمده پس از اعمال در فیلتر کالمن برای نقشه سازی استفاده می شوند. پس از رسم نقشه، مکان یابی نسبت به مبداء انجام می گردد. الگوریتم پیشنهادی بر روی یک سیستم واقعی متشکل از یک ربات امدادگر و یک دوربین CCD پیاده سازی گردید. نتایج حاصل از مکان یابی ربات با این روش کارائی مناسب آن را برای کاربردهای رباتیک تائید می کند.
فهرست مطالب:
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات 3
1) مقدمه 4 -1
2) هدف 5 -1
3) پیش زمینه 6 -1
4) مکان یابی چیست ؟ 7 -1
5) انواع روش های مکان یابی 7 -1
1-5 ) مکان یابی مطلق 8 -1
2-5 ) مکان یابی نسبی 10 -1
فصل دوم : کار های مرتبط 12
در رباتیک 13 Optical Flow 1) انواع کاربرد های -2
در ربات مریخ پیما با استفاده از دوربین تمام جهت 13 Optical Flow 1-1 ) بکارگیری -2
در ربات تمام جهت با استفاده از دوربین جلو 14 Optical Flow 2-1 ) بکارگیری -2
3-1 ) بکار گیری یک موشواره نوری به عنوان سنسور مسافت پیمایی بدون تماس 15 -2
2) سینماتیک حرکتی ربات 15 -2
1-2 ) سینماتیک حرکتی ربات دیفرانسیلی دو چرخ 16 -2
فصل سوم : تئوری کار 17
1) مفاهیم اولیه 18 -3
1-1 ) بررسی ساختار دوربین 19 -3
2-1 ) کالیبراسیون تصویر بازتاب شده در دوربین 20 -3
22 Optical Flow 2) بررسی -3
23 Aperture 3) مسئله -3
24 Aperture 4) روش های حل مسئله -3
25 Horn Shunk 1-4 ) روش -3
26 Lucas & Kanade 2-4 ) روش -3
د
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
27 Least Square 1) روش حل -2-4 -3
28 Harris Corner Detection 5) روش گوشه یابی -3
30 Harris با استفاده از روش گوشه یابی Lucas & Kanade 1-5 ) بهینه سازی روش -3
بهینه شده 23 Lucas & Kanade بدست آمده از الگوریتم Needle Map 6) نقشه -3
24 Needle Map 7) برآیند گیری از بردار های بدست آمده در -3
8) بکار گیری نمودار حوزه بندی جهت تشخیص نوع حرکت ربات 25 -3
9) فیلتر کالمن 27 -3
1-9 ) بکار گیری فیلتر کالمن جهت بررسی بردار برآیند 40 -3
10 ) نقشه سازی از مسیر حرکت 41 -3
11 ) مکان یابی نسبت به مبداء از طریق نقشه بدست آمده 42 -3
فصل چهارم : پیاده سازی, آزمایشات و نتایج بدست آمده 43
1) روش پیاده سازی بر روی ربات 44 -4
1-1 ) بررسی سخت افزار مورد نیاز 44 -4
2-1 ) بررسی نرم افزار های مورد نیاز 45 -4
2) عوامل موثر در پیاده سازی 46 -4
1-2 ) بررسی سرعت نمونه برداری و سرعت پردازش تصویر 47 -4
2-2 ) بررسی اثرات تحدب در تصویر بازتاب شده در دوربین 47 -4
3-2 ) بررسی رزونانس نا خواسته ایجاد شده در نور محیط از طریق برق شهر 49 -4
4-2 ) بررسی ارتفاع دوربین نسبت به سطح زمین 50 -4
3) کالیبراسیون الگوریتم 51 -4
4) آزمایش واقعی الگوریتم 51 -4
1-4 ) نتایج بدست آمده از آزمایشات واقعی الگوریتم -4
5) مقایسه داده های بدست آمده با داده های سایر روش ها -4
53
54
5) بررسی عوامل خطا های بدست آمده از آزمایش الگوریتم 56 -4
1-5 ) خطای ایجاد شده از حرکت ربات در هنگام انجام محاسبات بوسیله الگوریتم 56 -4
2-5 ) خطای ناشی از حرکت نا خواسته عمودی دوربین 57 -4
3-5 ) خطای ناشی از رزونانس ناخواسته موجود در نور محیط 57 -4
4-5 ) خطای ناشی از تغییر شدت نور محیط 58 -4
5-5 ) خطای ناشی از صاف شدن سطح زیر ربات 58 -4
ه
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
ایجاد شده هنگام حرکت های سریع Motion Blur 7-5 ) خطای ناشی از -4
6-5 ) خطای ناشی از حرکت اجسام بصورت نا خواسته روی سطح زیر ربات -4
59
59
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات 60
1) نتیجه گیری 61 -5
2) پیشنهادات 61 -5
مراجع : 62
پیوست ها : 63
دانلود با لینک مستقیم
.ppt ( قابل ویرایش و آماده پرینت )