机械工程学报

作者：袁野, 丁亮, 杨超杰, 高海波, 邓宗全, 刘振

单位：哈尔滨工业大学机器人技术国家重点实验室 哈尔滨 150001

关键词：星球车车轮,滑转率,沉陷量,单目视觉；

基金：国家自然科学基金（51822502）、国家自然基金委创新研究群体（51521003）、中央高校基本科研业务专项资金（HIT.BRETⅣ.201903）和“111”创新引智计划（B07018）资助项目。

松软地形下，星球车车轮会发生滑转和沉陷，实时检测沉陷量和滑转率在星球车仿真、车轮协调控制以及土壤参数辨识等方面具有重要意义。提出基于单目视觉的车轮沉陷量和滑转率的实时检测方法，对车轮感兴趣区域进行边缘检测并将轮壤交界拟合为直线，得出沉陷量；对车轮图像进行霍夫圆检测和标志物角点检测，得出车轮转动像素距离，并使用光流法从地面图像中得出车轮移动像素距离，由车轮转动和移动像素距离计算滑转率。仅利用一个单目摄像头，实时检测车轮滑转率和沉陷量两个重要参数，且在数据处理过程中无需转化为实际距离，计算量小，精度高。通过单轮测试台进行典型车轮和典型工况试验，对比视觉方法和测试台的检测结果，验证提出方法的有效性。结果表明，车轮滑转率测量相对误差不超过3%，车轮沉陷量测量误差不超过3 mm。

来源：2021年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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