Un sistema de posicionamiento estrechamente acoplado de cámara RGB-D en línea calibrada y odometría de rueda basado en restricciones de plano SE(2)
Autores: Zhou, Liling; Wang, Yingzi; Liu, Yunfei; Zhang, Haifeng; Zheng, Shuaikang; Zou, Xudong; Li, Zhitian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un sistema de posicionamiento estrechamente acoplado de cámara RGB-D en línea calibrada y odometría de rueda basado en restricciones de plano SE(2)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Vehículo guiado automatizado
Robot de movimiento planar 2D
Fusión de múltiples sensores para posicionamiento
Cámara RGB-D
Odometría de ruedas
Algoritmo de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 49
Citaciones: Sin citaciones
El surgimiento del Vehículo Guiado Automáticamente (AGV) ha incrementado enormemente la eficiencia de la industria del transporte, lo que plantea la necesidad urgente de precisión y facilidad de uso en la posición de robots de movimiento planar 2D. La fusión de múltiples sensores se ha convertido gradualmente en una ruta técnica importante para mejorar la eficiencia general al tratar la posición de AGV. Como un sensor que adquiere profundidad directamente, la cámara RGB-D ha recibido una atención extensa en la posición en interiores en los últimos años, mientras que la odometría de ruedas es el sensor que viene con la mayoría de los robots de movimiento planar bidimensional, y sus parámetros no cambiarán con el tiempo. Tanto la cámara RGB-D como la odometría de ruedas son sensores comúnmente utilizados para la posición de robots en interiores, pero la investigación existente sobre la fusión de RGB-D y odometría de ruedas es limitada basada en algoritmos de filtrado clásicos; pocas soluciones de fusión basadas en algoritmos de optimización de ellos están disponibles actualmente. Para garantizar la practicidad y mejorar significativamente la precisión del esquema de fusión de posición de RGB-D y odometría, este documento propuso un esquema de posicionamiento estrechamente acoplado de cámara RGB-D calibrada en línea y odometría de ruedas basado en restricciones del plano SE(2). Los experimentos han demostrado que la precisión del ángulo del parámetro extrínseco en la parte de calibración es inferior a 0,5 grados, y el desplazamiento del parámetro extrínseco alcanza el nivel de milímetros. La precisión del posicionamiento en la prueba de campo del sistema de posicionamiento que propusimos ha alcanzado el nivel de centímetros en el conjunto de datos sin precalibración, lo cual es mejor que ORB-SLAM2 que depende únicamente de las cámaras RGB-D. Los resultados experimentales verifican el excelente rendimiento del marco en precisión de posicionamiento y facilidad de uso y demuestran que puede ser una solución técnica prometedora en el campo de la posición AGV bidimensional.
Descripción
El surgimiento del Vehículo Guiado Automáticamente (AGV) ha incrementado enormemente la eficiencia de la industria del transporte, lo que plantea la necesidad urgente de precisión y facilidad de uso en la posición de robots de movimiento planar 2D. La fusión de múltiples sensores se ha convertido gradualmente en una ruta técnica importante para mejorar la eficiencia general al tratar la posición de AGV. Como un sensor que adquiere profundidad directamente, la cámara RGB-D ha recibido una atención extensa en la posición en interiores en los últimos años, mientras que la odometría de ruedas es el sensor que viene con la mayoría de los robots de movimiento planar bidimensional, y sus parámetros no cambiarán con el tiempo. Tanto la cámara RGB-D como la odometría de ruedas son sensores comúnmente utilizados para la posición de robots en interiores, pero la investigación existente sobre la fusión de RGB-D y odometría de ruedas es limitada basada en algoritmos de filtrado clásicos; pocas soluciones de fusión basadas en algoritmos de optimización de ellos están disponibles actualmente. Para garantizar la practicidad y mejorar significativamente la precisión del esquema de fusión de posición de RGB-D y odometría, este documento propuso un esquema de posicionamiento estrechamente acoplado de cámara RGB-D calibrada en línea y odometría de ruedas basado en restricciones del plano SE(2). Los experimentos han demostrado que la precisión del ángulo del parámetro extrínseco en la parte de calibración es inferior a 0,5 grados, y el desplazamiento del parámetro extrínseco alcanza el nivel de milímetros. La precisión del posicionamiento en la prueba de campo del sistema de posicionamiento que propusimos ha alcanzado el nivel de centímetros en el conjunto de datos sin precalibración, lo cual es mejor que ORB-SLAM2 que depende únicamente de las cámaras RGB-D. Los resultados experimentales verifican el excelente rendimiento del marco en precisión de posicionamiento y facilidad de uso y demuestran que puede ser una solución técnica prometedora en el campo de la posición AGV bidimensional.