面向核辐射环境探测的多机器人协作研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jsdhxmb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着核技术的广泛的应用,核事故也频繁发生,且每次都给社会带来巨大损失。因此对核辐射环境进行探测对于指导后续的核事故处理具有重大的价值。通过使用机器人进行核辐射环境探测任务,能够使得工作人员免受核辐射伤害的影响。但是机器人的设计往往有所能承受的辐射剂量阈值,不能长时间在核辐射环境中进行工作,此外单个机器人在探测过程中的容错性也较差,若出现故障则后续所有任务执行都会受到影响。而通过多机器人协作工作的方式,能够提升环境探测的效率,并提升系统的容错性。本文根据“核应急处置机器人关键技术研究”的实际需求出发,针对如何实现多机器人协作的核辐射环境探测问题进行研究。首先通过地图合并的方法实现多机器人协作地图构建,以提高对于环境探测的效率。通过使用基于图优化理论的Cartographer算法进行单个机器人局部地图的构建,以保证局部地图的准确性。之后为保证多机器人协作地图构建的实时性,采用基于ORB特征点的方法对栅格地图进行配准,配准过程中先通过汉明距离进行特征点之间的粗匹配,之后为了降低误匹配点对于最终求解栅格地图间变换关系的影响,通过随机抽样一致性算法(RANSAC)方法删除粗匹配步骤中的误匹配点对,以确保最终拼接出的全局地图的准确性。其次对于目前主流的几种多机器人编队设计方法的实现原理进行了说明,详细推导了差分轮式机器人的运动模型,为保证多机器人能够在环境中有序的运动,选择使用领航-跟随者方法进行编队设计。通过典型的三角形编队,分析了编队过程中领航者与跟随者各自的运动学模型,基于此建立了编队误差模型,并在此基础上设计了跟随者机器人的运动控制器。然后将多机器人编队与实际的核辐射环境探测任务相结合,结合编队过程中不同位置机器人探测到的放射线数量不同,指导编队向高辐射区域运动。并通过编队过程中探测到的辐射数据,使用马尔科夫蒙塔卡罗方法(MCMC)对放射源的位置进行估计。最后通过实验对本文提出的方法进行了测试验证。结果证明,本文所提出的多机器人协作地图构建方法,能够实现较好的协作地图构建效果。同时自主编队方法也能够在运行过程中保持较高的稳定性,并能够通过编队过程中探测的辐射信息,通过MCMC方法对放射源位置进行估计。
其他文献
准确的定位信息是支撑无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)遂行作业任务的基础。目前UUV多采用惯性导航或推位导航实现水下自主定位,定位误差随时间积累。为提高水下自主定位精度,UUV可通过定期上浮利用卫星导航系统修正定位误差,或借助预先布设的声学信标在水下修正定位误差,或可基于海洋地球物理导航技术,在地球物理信息先验海图有效覆盖范围内抑制定位误差发散。显见,
《普通高中地理课程标准(2017年版)》明确提出四大地理学科核心素养,其中综合思维是地理学科核心素养之一。综合思维的提出要求教师重知识的传授转向思维的培养,改善学生学习方法,提高综合思维能力。而思维导图的系统性知识建构特点和发散性思考方式对学生的逻辑思维、辩证思维和创新思维具有促进作用。目前,在蒙授高中地理教学中,对运用思维导图培养综合思维能力方面认识不足,思维导图的应用率低,绘制不规范且应用方式
随着科学技术的发展和现代化信息战争的升级,利用卫星探测和跟踪运动目标已显得极为重要,特别是红外卫星成像具有全天候观测、抗干扰性好等优点,在军事和民用领域中的得到广
随着电子技术的发展,雷达的工作环境日益复杂,如何有效抑制干扰是雷达在复杂干扰环境下提升探测能力的关键。现有雷达大多工作在窄带条件下,因此干扰抑制方法大多针对窄带干
通过单因素实验考察了氧化钙的用量、质量分数5%(下同)硫酸铝的用量、搅拌时间和沉降时间对水样COD去除率及色度的影响。在单因素实验的基础上,以水样的COD去除率为响应值,进
目的:为了解广州某茶叶市场湿仓储存普洱茶中真菌毒素的污染情况,对所抽取的70份普洱茶样本中黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)、伏马毒素(fumonisin B1,FB1)、呕吐毒素(脱氧雪腐镰
目的探讨延续性护理在面部增生性瘢痕激光治疗的应用效果。方法选择2017年5月至2018年4月收治的60例面部增生性瘢痕患者随机分为对照组和观察组,各30例。对照组实施常规护理
目的探讨移动质量控制平台在骨科护理床边交接班质量控制即时反馈中的应用。方法本次研究共纳入2017年6月至2019年5月符合标准的护士18名,采用随机数字法分为观察组及对照组,