混合式钢桥检测机器人的控制与导航框架
机器人学
2021-02-02 v1
摘要
钢桥检测机器人的自主导航对于妥善维护至关重要。现有多数钢桥检测机器人方案需要人工干预以辅助控制与导航。本文为 Advanced Robotics and Automation (ARA) 开发的钢桥检测机器人提出一种控制与导航框架，以促进自主实时导航并最小化人工干预。ARA 机器人设计有两种模式：移动模式与尺蠖模式。机器人在平面移动时使用移动模式，在从一个面跳到另一个面时使用尺蠖模式。为使 ARA 机器人能在移动与尺蠖模式间切换，开发了基于 3D 点云数据的切换控制器。提出表面检测算法以使机器人检查钢面（平面、面积与高度）的可用性，从而决定从移动模式到尺蠖模式的转换。为使机器人安全导航并遍历桥所有钢构件，开发了四种算法来处理深度相机数据、将其分割为簇、估计边界、构建表示结构的图、生成含任意起止点的最短检测路径，并确定可用于路径规划的机器人构型。在钢桥结构装置上的实验凸显了算法的有效性能，以及应用于 ARA 机器人在真实桥梁结构上运行的潜力。
引用
@article{arxiv.2102.00641,
title = {Control and Navigation Framework for a Hybrid Steel Bridge Inspection Robot},
author = {Hoang-Dung Bui and Hung Manh La},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.00641},
year = {2021}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2009.00740, arXiv:2101.02282