Курсовая работа: Автономная 3D навигация

Оглавление




3
































































4

Введение

• течение последнего десятилетия произошло существенное продви-жение в сфере робототехники летательных аппаратов и, в частности, квадрокоптеров. Основные примеры их использования включают съём-ку видеозаписей с недоступных человеку ракурсов, построение карты местности, транспортировку вещей и исследование труднодоступных или опасных для человека объектов. Почти в каждом из сценариев использования квадрокоптера так или иначе приходится решать про-блему избежания столкновений с препятствиями. В случае, если робот является автономным (не подразумевает прямого управления челове-ком), эта проблема становится особенно актуальной. Более того, при автономном движении робота должна учитываться возможность поте-ри сигнала GPS и других сетей. По этой причине в ”базовый” набор сенсоров входят только IMU (Inertial Measurement Unit) и некоторая система видеозрения, в роли которой могут выступать группа камер или лидар. Однако стоимость лидара обычно в десятки раз превышает стоимость камеры, поэтому использование группы камер всё же оказы-вается дешевле, хоть и сложнее с технической точки зрения.

На данный момент существует всего несколько промышленных ре-шений, ограничивающихся группой камер и IMU и действительно про-изводящих реконструкцию окружающего мира во время навигации. Хо-рошим примером может быть Skydio 2 [6], использующий 6 камер, в частности, для обзора всего окружающего пространства. Однако, с дру-гой стороны, человек может без особых проблем управлять квадроко-птером, используя изображение всего лишь с одной камеры. В этом контексте возникает вопрос: будет ли достаточно одной камеры для автономной навигации квадрокоптера? Этот случай оказывается кон-цептуально более сложным из-за следующей проблемы.

Реконструкция карты окружающе