圆管作业机器人视觉惯导组合姿态定位研究

针对石油平台导管架水下清洗机器人姿态定位问题,提出一种新型的视觉惯导组合导航系统。该系统利用Canny算子与Hough变换识别圆管特征直线,并通过建立机器人空间模型,解算机器人空间位置姿态角。针对视觉惯导系统模型,设计基于四元数的扩展卡尔曼滤波,实现视觉与惯导信息融合,减小空间角度的累计误差,提高组合导航精度。研究结果表明:本文提出的机器人组合导航系统角度精度高,其精确度及实时性满足了机器人实际应用需求。