标签:核心技术 机器人 E7% BA% SLAM IMU 传感器
《机器人SLAM导航核心技术与实战》第1季:第4章_机器人传感器
视频讲解
第1季:第4章_机器人传感器
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先 导 课
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第 1 季 : 快 速 梳 理 知 识 要 点 与 学 习 方 法
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第 2 季 : 详 细 推 导 数 学 公 式 与 代 码 解 析
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第 3 季 : 代 码 实 操 以 及 真 实 机 器 人 调 试
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答 疑 课
------(永 久 免 费 ● 系 列 课 程 ● 长 期 更 新)------
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搞机器人,有必要学习硬件吗?
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4.1 惯性测量单元
为什么能融合?
* IMU数据与其他传感器数据互补
* IMU数据频率很高
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① 什么是九轴IMU?
三轴加速度、三轴角速度、三轴磁力、(气压)
② IMU有哪些性能参数?
量程、非线性度、零偏、轴间灵敏度、噪声密度、温偏
③ 有哪些常见的IMU芯片?
MPU9250、ADIS16405
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为什么要标定?
如果IMU测量数据本身就存在很大的误差,即输入到系统的就是错误信息,
上层应用系统的算法做得再好也会输出错误结果。
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均值滤波
滑动滤波
滑动中值滤波
RC低通数字滤波
IIR数字滤波
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融合算法:
概率贝叶斯估计
---加权平均
---D-S证据理论
---卡尔曼滤波
---...
人工智能方法
---模糊逻辑
---人工神经网络
---...
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① 卡尔曼滤波是一种很通用的思想,最优估计
信号处理、数据融合、EKF-SLAM、运动预测、自动控制
② 卡尔曼滤波,有很多变种
EKF/ESKF、UKF/CKF、SRCKF、FP_EKF
(解析法、点估计法、Square-Root Cubature KF、Fixed Point EKF)
③ 卡尔曼滤波的经典框架,要替换成具体的数学模型和数据参量
状态量(x),状态量协方差矩阵(P)
状态转移方程系数(A, B, Q)
观测方程系数(C, R)
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4.2 激光雷达
三角测距
TOF(Time of Fly)测距
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laser_filters功能包:
LaserArrayFilter 将雷达数据存入数组便于后续处理
ScanShadowsFilter 滤除因自身遮挡而产生的干扰数据
InterpolationFilter 在可信任的扫描点之间插值
LaserScanIntensityFilter 滤除在设定强度阈值之外的数据
LaserScanRangeFilter 滤除在设定距离范围之外的数据
LaserScanAngularBoundsFilter 滤除在设定扫描角度范围之外的数据
LaserScanAngularBoundsFilterInPlace 滤除在设定扫描角度范围之内的数据
LaserScanBoxFilter 滤除在设定区域范围之内的数据
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PCL点云库:
segmentation 分割
Features 特征描述与提取
Visualization 可视化
Surface 曲面重建
Recognition 识别
Search 检索
Registration 配准
Keypoints 关键点
Filters 滤波
Sample consensus 采样一致性
octree 八叉树
common 通用模块
IO 输入输出
kdtree k维树
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4.3 相机
单目相机
双目相机
RGB-D相机
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ROS驱动功能包usb_cam
ROS驱动功能包gscam
自制基于OpenCV的驱动功能包
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4.4 带编码器的减速电机
电机
电机驱动电路
电机控制主板
轮式里程计
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