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新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2019-12-314    文字:【】【】【

          阳江云梯车出租,    阳春云梯车出租,    阳江云梯车租赁   🍋花盆里长不出栋梁,  鸡窝里练不出翅膀  🍋    怎么分析云梯车的感知系统??     当云梯车由专业高空作业人员开入现场,完成前期准备工作后,对于吊臂的路径规划我们需要知道的就是吊臂周围的障碍物信息,通过各种内、外部传感器的安装获取周围环境信息,提供选取最优路径的路径参数。在Webots的虚拟高空作业仿真环境中,环境感知系统是由众多的传感器组成,传感器负责采集云梯车高空作业过程中吊臂所需的信息,包括工作环境里各类标识信息、障碍信息及环境结构信息等,为安全高空作业提供可靠的方案决策依据,是实现安全高空作业的前提。在虚拟高空作业中应用的传感器主要有距离传感器、激光传感器、位置传感器和碰撞传感器等。但在感知系统中仅仅只有传感器是不够的,在各传感器基础上结合相机(camera)、GPS、雷达等,才能更好的实现云梯车的安全高空作业要求。在Webots中传感器、相机、GPS等都是通过添加节点的方式进行设置。


          1.传感器:  (1)距离传感器:   节点可用于对通用传感器、红外线传感器、声呐传感器及激光测距仪进行建模的传感器对象。通过检测一个或多个传感器光线与环境中的物体之间的碰撞来执行该设备模拟工作。在一般的情况下声呐和激光类型碰撞检测发生在对象solid节点的边界;而红外射线碰撞检测使用在solid节点的本身。在云梯车中安装距离传感器可用来避免高空作业臂与周围物体之间的碰撞。距离传感器有六个主要的子节点,分别为lookupTable(查阅数据表)、type(类型)、numberOfRays(光线数目)、aperture(孔径)、gaussianWidth(高斯权重)、resolution(分辨率)。Aperture节点代表的是射线孔径的大小,通过对aperture的设置来改变光束的大小;resolution的传感器的分辨率,字段默认为-1,意味着传感器有一个无限大的分辨率(它可以测量任何无穷小的变化)。分辨率的取值区间在(0.0,正)之间。lookTable节点用于指定所需的响应曲线与噪声设备,利用功能函数wb_distance_sensor_get_value来将Webots测量的光线相交距离映射到函数返回响应值。返回的值上的噪声是根据高斯随机数分布计算的,该高斯随机数的范围为响应值的百分比(两倍的标准差通常被称为信号质量)。同时,值得注意的是,查找表的输入值始终正序并且增序排列。传感器的Type节点通常默认类型是“generic(通用)”,除此之外还有“infra-red(红外线)”、“laser(激光)”和“sonar(声呐)”。将传感器的类型设置为infra-red(红外线)表示的是传感器敏感对象的颜色,亮线和红色(RGB)障碍物比暗和非红色障碍物具有更快的响应速度;laser和sonar类型返回的是最近对象的距离;generic和infra-red则计算所有光线的平均距离。其中,声呐返回的声呐范围是每个射线入射角大于Π/8弧度的值;laser类型传感器可以只有一条射线,这条射线在所碰撞到的障碍物上画一个红点,而这个红点可以通过相机的图像观察到,当红点在高速运12动中消失时,可以通过WorldInfo节点添加linescale值来计算它的位置偏移量。numberOfRays节点表示的是传感器投射的光线数。对于infra-red和sonar类型的传感器,光线数必须大于等于1,而laser传感器的numberOfRays数必须设置成1。如果这个数字大于1,则使用的几条射线的传感器测量值利用各射线响应的加权平均值计算。使用多个射线能使模拟出更准确的红外传感器。gaussianWidhth(高斯宽度)是传感器射线权重的高斯分布宽度。



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      (2)激光传感器:    节点用来模拟光晶体管、光电二极管和给定测量方向的任意光辐照度的测量器件。光辐照度也称光强度,单位w/m2(瓦特每平方米),是入射到物体表面的辐射功率。模拟辐照度是通过添加世界中的DirectionalLight、SpotLight和PointLight光源得到的辐照度来进行计算的。然后将总辐照度乘以滤色器,并馈送到返回相应用户定义值的查找表中。每个光源的辐照贡献被分成了直接和外界环境的贡献,直接贡献取决于传感器的position(位置)、orientation(方向)以及可能遮挡的光源位置和方向;而外界环境贡献可忽略可能的遮挡,且不受传感器的的direction(取向)和光源的orientation(方向)影响。LightSensor主要节点分别为lookupTable(查找表)、colorFilter(颜色过滤器)、occlusion(遮挡)及resolution(分辨率)。与距离传感器一样激光传感器有包含了查找表子节点,它允许Webots将模拟辐照度值映射到用户定义的传感器输出值,并指定噪声级别。第一列得输入的辐照度值,单位w/m2;第二列表示用户定义单位中相应的传感器值;第三列指定以相应输出值的百分比表示的噪声电平。与距离传感器一样,激光传感器的查阅表也遵循正序且增序排列。颜色过滤器colorFilter节点用于近似物理颜色滤波器或光谱响应的RGB滤波器,可以用于根据颜色选择性的检测光源。


       (3)位置传感器:  节点用于监控关节位置的机械仿真中。同时可将位置传感器放置于HingeJoint(铰链点)、Hinge2Joint(铰链2点)、SliderJoint(滑动点)或Track(轨道)字段中,而根据接头类型,分为以弧度表示的角位置和以米为单位的线性位置。



       (4)碰撞传感器:  在仿真世界中添加碰撞传感器时,如若高空作业物与障碍物发生碰撞时,碰撞传感器犹如一个制动装置一般能够让高空作业物短时间停止,并对障碍物进行检测,自动绕开障碍物。对于3d碰撞传感器,它可以形成一个3D包围盒,将高空作业物保护起来,在经过障碍物时无法穿透障碍物,保证了虚拟高空作业无碰撞路径仿真的实现。在红外传感器的的上方、激光传感器的下方安装防碰撞传感器,形成三层式避障系统。2.相机(camera):   节点用于模拟机器人的车载摄像机,并将所得影像在3D窗口上显示出来。根据设置,相机节点可以对线性摄影机、典型RGB摄影机甚至事故球形失真的生物眼睛建模。在使用相机节点是主要研究的是字段fieldofview、width、height、spherical等。Fieldofview是对摄影机的水平视角,它的取值范围是0~Π弧度。Width和height字段是摄影机窗口以像素为单位的宽度和高度。spherical字段主要用来对平面和球形之间的互换,球形主要用于生物眼睛的模拟。Near(邻近)定义了相机到近剪裁平面的距离,这个平面平行于相机的投射平面,同时near节点决定了OpenGL的深度缓冲区,这个缓冲区的值不能太小,会使叠加的多边形之间产生深度冲突,导致随机多边形叠加。3.GPS是用于对可以从控制器程序获取关于决定位置信息的全球定位传感器(GPS)的建模。子节点包括type(类型)、accuracy、noiseCorrelation、resolution、speedNiose、speedResolution等。GPS的type分为satellite(卫星)和laser(激光)两种。Accuracy是GPS的精度,即高斯噪声添加的位置(标准差)。当GPS需要比简单高斯噪声更精确的噪声模型,可以用noiseCorrelation字段来定于相关噪声的电平,取值在(0~1)之间,0表示无相关性没有影响,1表示噪声恒定。4.雷达(lidar)Lidar节点用于模拟机器人的车载激光雷达(激光扫描仪)。雷达的测量来自OpenGL渲染的深度信息像RangeFinder(激光测距仪)节点是用于深度相机的模拟,Lidar节点用于模拟激光扫描。主要区别是对于RangeFinder节点,垂直视场是由图像的大小(宽度和高度)决定而不是Lidar节点下行像素提取的深度缓冲值。




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点击次数:100  更新时间:2019-12-31  【打印此页】  【关闭

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