發(fā)布時(shí)間：2025-06-26 05:46

　　隨著太空碎片清理以及故障航天器維修等自主在軌服務(wù)需求的不斷增長(zhǎng),面向非合作目標(biāo)定位與抓取的視覺測(cè)量方案已成為空間機(jī)器人技術(shù)的研究重點(diǎn)。與合作目標(biāo)器不同的是,非合作目標(biāo)通常不具備易于識(shí)別的合作靶標(biāo)以及三維結(jié)構(gòu)先驗(yàn)信息,這給航天器交會(huì)過(guò)程中的穩(wěn)定識(shí)別與魯棒定位帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。三維重建技術(shù)能夠有效恢復(fù)出目標(biāo)的三維模型,隨著其精度及效率的提升,結(jié)合多視圖重建的位姿測(cè)量方案越來(lái)越受到研究者們的關(guān)注,本論文在研究目標(biāo)器特征提取、多視圖重建和位姿估計(jì)問(wèn)題的基礎(chǔ)上,提出一種新的基于多視圖重建的非合作目標(biāo)位姿測(cè)量方案。與此同時(shí),考慮到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能賦予用戶更具沉浸式的感知和操作體驗(yàn),本文還對(duì)空間機(jī)器人的交互方式進(jìn)行了探索,以無(wú)人機(jī)作為載體,開發(fā)了一套基于頭戴顯示器控制的無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)系統(tǒng)。本文的具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,以星箭對(duì)接環(huán)、遠(yuǎn)地點(diǎn)推力器以及目標(biāo)器主體輪廓作為待識(shí)別特征,提出基于快速橢圓檢測(cè)的對(duì)接環(huán)及推力器中心提取算法和基于矩形檢測(cè)的目標(biāo)器主體輪廓頂點(diǎn)提取算法,與基于關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)的特征提取方法不同,本文提出的方法能夠快速魯棒地提取非合作目標(biāo)的典型部件特征,為后續(xù)的位姿估計(jì)提供穩(wěn)定有效的圖像特征信息。其...

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1、自主在軌服務(wù)任務(wù)示意圖

頭部的位姿信息，基于特定的運(yùn)動(dòng)映射機(jī)制便可替代手持遙控器成為無(wú)人機(jī)的控制設(shè)文嘗試探索一種新型的空間機(jī)器人交互方式，以無(wú)人機(jī)作為載體，開發(fā)了一套基于頭器控制的無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)原型系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1自主在軌服務(wù)研究現(xiàn)狀隨著空間機(jī)器人技術(shù)和交會(huì)對(duì)接技術(shù)的不斷發(fā)展，以美國(guó)為代....

圖2502所空間機(jī)器人在軌加注地面全物理試驗(yàn)圖示

圖2502所空間機(jī)器人在軌加注地面全物理試驗(yàn)圖示NASA于2014年提出了Restore-L計(jì)劃，主要研究任務(wù)是在極近地軌道（PolarlowEarbit,LEO）驗(yàn)證自主交會(huì)和抓捕技術(shù)并完成加注燃料和軌道修正任務(wù)。Restore-L服務(wù)機(jī)主要包含五大關(guān)鍵....

圖3、Restore-L空間機(jī)器人示意圖(a)總體結(jié)構(gòu)圖(b)自主導(dǎo)航系統(tǒng)

(c)(d)圖3、Restore-L空間機(jī)器人示意圖(a)總體結(jié)構(gòu)圖(b)自主導(dǎo)航系統(tǒng)(c)機(jī)械臂系統(tǒng)(d)推進(jìn)劑輸送系統(tǒng)Restore-L計(jì)劃的意義不僅在于驗(yàn)證交會(huì)逼近、抓捕、燃料加注等在軌服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)延長(zhǎng)航天器壽命以及空間碎片清理的目的，而且NASA....

圖4、目標(biāo)器典型部件識(shí)別結(jié)果

郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒橢圓檢測(cè)算法對(duì)上述輪廓特征進(jìn)行識(shí)別。文獻(xiàn)[3]針對(duì)目標(biāo)器上的矩形特征，提出了一合作相機(jī)的位姿估計(jì)方法，通過(guò)兩個(gè)單目相機(jī)分別獲取目標(biāo)器矩形部件的部分圖像，夫變換和亞像素邊緣檢測(cè)算法提取出直線交點(diǎn)信息，再將特征點(diǎn)坐標(biāo)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)于位姿求解。文獻(xiàn)....

本文編號(hào)：4053257