一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统和方法与流程
技术特征:
1.一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统,其特征在于,包括:相互通信的若干无人机节点和中心指挥站,所述中心指挥站上运行有多节点实时在线协作slam算法和离线高精度slam建模算法;所述无人机节点包括:飞行控制器、执行机构、若干视觉传感器和激光雷达传感器、高性能处理器、存储器和多点通讯装置,所述视觉传感器用于采集周围环境的图像信息,所述激光雷达传感器用于采集周围环境的点云数据,所述高性能处理器上运行有各无人机节点的本地slam建图和遍历探索算法,并与所述视觉传感器、激光雷达传感器、存储器及多点通讯装置相连接,且所述高性能处理器控制飞行控制器,进而发送指令至执行机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统,其特征在于,所述视觉传感器和激光雷达传感器通过以太网、mipi或usb高速数据接口与高性能处理器连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统,其特征在于,所述存储器用于存储无人机所搭载的各种传感器的原始数据信息,所述多点通讯装置用于建立各个无人机和中心指挥站的数据通讯。
4.利用权利要求1所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统的探索方法,其特征在于,包括三个阶段:
5.根据权利要求4所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统的探索方法,其特征在于,在所述初始阶段,无人机集中于中心节点附近待起飞,环境中还部署一个或多个激光合作目标。
6.根据权利要求5所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统的探索方法,其特征在于,所述初始阶段的具体工作流程为:
7.根据权利要求4所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统的探索方法,其特征在于,所述自主探索阶段的具体工作流程为:
8.根据权利要求7所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统的探索方法,其特征在于,每个三维体素网格可存储一种探索状态,所述探索状态分为:已抵达、未抵达。
9.根据权利要求6所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统的探索方法,其特征在于,所述离线精确建模阶段的具体工作流程为:
10.据权利要求9所述的一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统的探索方法,其特征在于,通过数据链路或可移动的存储介质将各无人机的原始传感器数据传输或拷贝到中心指挥站上。
技术总结
本发明公布了一种基于多机协作的受限空间自主探索无人机系统和方法,该系统包括相互通信的若干无人机节点和中心指挥站,在中心指挥站的控制下,由多台无人机通过机载的视觉传感器和激光雷达传感器自主在受限空间内进行定位和建图,自主规划探索轨迹,遍历该受限空间,并在中心指挥站上建立粗略的实时地图;无人机返回后,将多机存储的传感器原始数据合并导入到中心指挥站,并计算建立精确的地图模型。本发明的方法将协同探索过程分为了仅依赖各无人机节点局部地图信息的实时自主探索阶段和需要全局信息的离线精确建模阶段,前一个过程无需依赖无人机之间的实时大带宽数据通讯,而后一个过程在无人机返航后进行,故而具备了实际工程应用的可行性。
技术研发人员:尹彦卿,唐海跃
受保护的技术使用者:苏州拓翼者智能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/10
技术研发人员:尹彦卿,唐海跃
技术所有人:苏州拓翼者智能科技有限公司
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