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基于北斗?GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法與流程

文檔序號:11133053閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:

步驟(1)獲取移動平臺和使用者實時位置數據,以及周圍環境的視頻圖像、紅外圖像:利用北斗-GPS雙模導航獲取移動平臺自身實時位置數據;同時,獲取所述移動平臺周圍環境的視頻圖像,并根據所述視頻圖像獲得自身與周圍物體的相對距離數據;同時,獲取所述移動平臺周圍環境的紅外圖像,并根據所述紅外圖像區分出周圍環境內的生命體及非生命體,確認移動平臺的使用者的實時位置數據;

步驟(2)獲得周圍環境生命體的運動狀態:對周圍環境的所述生命體進行檢測,獲得所述生命體的運動狀態;

步驟(3)構建周圍環境的三維地圖:結合所述移動平臺自身及使用者的實時位置數據、所述相對距離數據、所述生命體的運動狀態,實時構建出移動平臺周圍環境的三維地圖;

步驟(4)移動平臺跟隨使用者行走:所述移動平臺實時收集其使用者的狀態信息,利用處理模塊獲取所述使用者的運動趨勢,并由處理模塊將跟隨指令發送至移動平臺的動力系統,使移動平臺持續跟隨所述使用者行走;

步驟(5)自適應調整姿態,避免相撞:行走過程中所述移動平臺利用自適應算法對自身的姿態進行監控,并結合所述周圍環境的三維地圖判斷是否會與前方物體相碰,調整姿態,對于即將相碰的物體進行避讓。

2.根據權利要求1所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,步驟(1)中利用紅外傳感器、超聲波傳感器判斷出移動平臺的使用者,并結合視頻圖像和移動平臺自身實時位置數據確認所述使用者的實時位置數據。

3.根據權利要求2所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,所述步驟(1)中獲取周圍環境的視頻圖像后,對所述視頻圖像進行除雜過濾處理,并進行模數轉化,獲得清晰化的視頻圖像數據,再根據所述清晰化的視頻圖像數據獲得自身與周圍物體的相對距離數據。

4.根據權利要求1所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,所述步驟(2)中利用超聲波傳感器對周圍環境內的所述生命體進行檢測,獲得超聲波檢測波譜圖;對所述超聲波檢測波譜圖進行除雜過濾處理,并進行模數轉化,獲得所述超聲波檢測數據;再根據所述超聲波檢測數據,獲得所述運動狀態。

5.根據權利要求1或4所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,步驟(2)所述運動狀態及步驟(4)所述的運動趨勢均包括:運動方向、運動速度、運動加速度。

6.根據權利要求1所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,所述步驟(3)為:結合所述移動平臺自身及使用者的實時位置數據、所述相對距離數據、所述生命體的運動狀態,利用SLAM技術進行地圖構建,獲得三維地圖。

7.根據權利要求5所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,步驟(4)包括:

步驟(401)獲取使用者的運動趨勢:所述移動平臺利用紅外傳感器及超聲波傳感器對其使用者的狀態進行監控,獲得監控數據,傳輸至處理模塊,所述處理模塊經處理獲取所述使用者的運動方向、運動速度和運動加速度;

步驟(402)步進電機高精密控制器控制下的跟隨行走:所述處理模塊將使用者的運動方向、運動速度和運動加速度數據進行運算,得到移動平臺的跟隨指令,并將跟隨指令發送至步進電機高精密控制器,對驅動移動平臺行走的步進電機進行精密控制,使移動平臺持續跟隨使用者行走。

8.根據權利要求5所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,所述步驟(5)包括:

步驟(501)利用姿態傳感器對自身姿態監控:行走過程中,利用姿態傳感器對移動平臺自身的姿態進行監控,控制移動平臺的偏移角度,使移動平臺平穩跟隨使用者行走;

步驟(502)避開障礙物,跟隨使用者持續行走:結合步驟(3)獲得的三維地圖,移動平臺的處理模塊判斷是否會與前方物體相碰,避開前方固定的非生命體,對于即將相碰的運動的生命體,在原跟隨指令的基礎上進行適應性調整,前方障礙物消除后繼續跟隨使用者行走。

9.根據權利要求8所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,所述姿態傳感器為九軸傳感器。

10.根據權利要求1所述的基于北斗-GPS導航下的移動平臺自適應精密運動控制方法,其特征在于,利用全景攝像頭獲取所述視頻圖像,所述全景攝像頭連接有伸縮轉動桿,用于調節所述全景攝像頭的拍攝角度及高度。

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