Dynamic Modeling and Monocular Image-Based Pose Tracking for an AUV in Power Turn

Date Issued
2016
Date
2016
Author(s)
CHIU, YI-LUN
DOI
URI
Abstract
本論文探討兩項水下機器人基本問題：動力模型的建立以及載具位置的追蹤定位。本載具使用轉軸推進器，可於高速下執行橫向轉彎，並具備胸鰭進行急煞與深度控制動作。為了能夠預先估測載具動作，我們基於拉格朗日原理推導本載具動力模型。本文研究利用上方攝影系統來追蹤紀錄載具船體上的位置標記。進而取得載具的縱移、橫移與轉角速度等等數據，並應用非線性最佳化方法估測係數。經由比較模擬與實驗可知此動力模型具有相當的準確度與可靠性。 在載具的追蹤定位方面，我們採用單眼視覺方法來追蹤載具的位置與方向。我們使用前視鏡頭進行觀測，並提出一個新穎的即時最佳化估算方法。在已知地圖的環境中，使用粒子濾波器方法估測載具位置。特別的是將擴增實境的技術應用於量測模型中，這個量測方法為濾波器提供重要因子的計算方式。我們的方法已經過長時間水下巡航的驗證，實驗顯示該方法為穩定且高效能，即時提供水下載具位置與姿態。
Subjects
autonomous underwater vehicle
dynamic modeling
monocular vision
Sequential Monte Carlo algorithm
augmented reality
Type
thesis
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Name

ntu-105-R97525068-1.pdf

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