毕业设计(论文)外文文献翻译》

33毕业设计（论文）外文文献翻译（本科学生用）题目：低成本激光距离传感器学生姓名：任铎学号：130112021126学部（系）:光电信息科学与工程专业年级:13光信（2）班指导教师：张静职称或学位：讲师2017年02月25日34外文文献翻译（译成中文1000字左右，外文内容应与自己毕业设计（论文）题目相关。艺术、汉语言文学、日语专业除外）【译文后附注文献信息，包括：作者、书名（或论文题目）、出版社（或刊物名称）、出版时间（或刊号）、页码。提供所译外文资料附件（印刷类含封面、封底、目录、翻译部分的复印件等，网站类的请附网址及原文】译文：低成本激光距离传感器作者：KurtKonolige,JosephAugenbraun,NickDonaldson,CharlesFiebig,和PankajShah论文名：低成本激光距离传感器手稿收到2007年9月14日。2008年2月4日修订。K.Konolige与SRIInternational，MenloPark，CA94025USA（电话：650859-2788;传真：650859-3735;电子邮件：konolige@ai。sri.com）。J.Angenbraun，N.Donaldson，C.Fiebig和P.Shah与NeatoRobotics，MenloPark，CA94025USA（电子邮件：joe，nick，charles，[e-mail]）。摘要-许多室内机器人系统使用激光测距仪作为其映射，定位和避障的主要传感器。这种系统的成本和功率是部署用于家庭使用的低成本，高效的消费者机器人平台的主要障碍。在本文中，我们描述了一种紧凑的平面激光距离传感器（LDS），其具有与当前激光扫描器相当的能力：在6m，10Hz采集下3cm的精度，以及在全360度扫描上的1度的分辨率。使用COTS电子设备和定制机械工具，该设备的制造成本低于30美元。I.引言移动机器人最常见的任务之一是在环境中制作地图和导航。为此，机器人需要以有效的方式感测其环境，寻找一些距离以寻找障碍物并构建对于执行诸如抽真空或交给的任务有用的地图。虽然有许多传感器可以使用，激光距离传感器是目前室内和户外移动机器人的标准传感器。主要原因是数据的效用：LDS返回到其视野中的对象的距离，不同于（例如）视觉传感器，其在测量距离之前需要复杂且易出错的处理。与诸如声纳或IR传感器的其它距离传感器不同，LDS能够精细的角度和距离分辨率，实时行为（每秒数百或数千点测量），以及低的假阳性和阴性率。存在使用LDS扫描的映射和定位的有效算法[5][8]。虽然LDS设备在研究机器人中是普遍存在的，但是它们的高成本使它们不能出现在消费者机器人例如机器人地板清洁器中。ElectroluxTrilobite是制作地图的唯一清洁工具之一，它依赖于声纳传感器[13].2使用LDS技术的障碍是成本。两个最常见的设备，SICKLMS200[1]和HokuyoURG-04LX[1]，比最简单的机器人成本高一个数量级。351.三星VC-RP30W显然是一张地图，但没有关于它如何做的细节。在本文中，我们描述了一种紧凑，低成本的LDS，其能力与标准LDS器件一样，但是其制造成本仅为其一小部分成本：RevoLDS。图I-1显示了原型Revo，其盖子被移除。它有以下特点：眼睛安全（I级或II级）。2.在标准室内照明条件下，以及一些室外条件下。3.测量完整的360度平面扫描。4.范围从0.2m到6m。5.高分辨率：范围误差3cm，6m，角分辨率为1度。6.4000读数/秒（扫描高达10Hz）7.小尺寸，低功率（2W）8.标准，可商购的组件。9.低成本：$30成本。这些特性使得Revo适合消费产品，为高性能，低成本的移动机器人开辟了道路。虽然所有的Revo技术已经在其他设备中使用，但迄今为止没有人意识到他们可以组合成一个低成本，高性能的传感器。实现上述标准需要设计，算法和集成方面的创新。Revo的关键要素是-•紧凑，刚性的点光束三角测量模块，包含激光器，成像器和电子元件。利用低成本CMOS成像器和用于子像素插值的DSP，我们得到了范围分辨率高达6m的良好性能,以5KHz的基线，以4KHz的速率。对Revo的主要观点是，由于数字图像传感器，使用小基线可实现高精度。•模块旋转，实现360°FOV。而不是使用镜子来操纵光束，Revo旋转光学组件将光束指向一个完整的圆周。没有其他当前设备满足我们的要求。我们简要回顾几个使用三角测量的相关竞争LDS技术。结构化线路设备。这些设备使用光条激光器和偏移相机来确定一组点的范围。因为36激光能量在线上传播，所以难以实现精确的范围，特别是在存在环境光的情况下或者在较暗的物体的情况下。例如，[7]的系统具有105度FOV的最大3m范围，并且需要50cm基线以实现良好的测距精度。点扫描设备。许多设备存在用于细小对象的3D扫描（[3]，第2.1节）。这些通常使用扫描镜来引导点激光束并将激光返回重定向到光接收器。这种装置不能小型化，并且它们的成本和机械脆性将保持高。点模块。像Revo设备一样，存在可能被旋转以实现大FOV的单点范围模块。典型的是SharpIR传感器[9]，它使用位置敏感器件（PSD）。这些装置测量撞击在其表面上的所有光的质心。虽然调制技术可以用于抵消环境光的一些影响，但是PSD不能很好地工作，除非激光光斑具有非常强的反射，将它们的使用限制在一米或更小的范围内[10]。在本文的其余部分，我们讨论的Revo传感器的方面：点传感器的模块化，扫描机制和同步。。II。单点距离模块Revo依靠一个创新的激光点传感器模块，其工作原理是三角测量原理，使用激光点光束和数字图像传感器，由一个小基线隔开。该模块将激光，传感器，光学和计算结合在一个小而坚固的封装中（图II-5）。它比当前IR距离传感器（例如，SharpIR设备[9]）稍大，但具有更好的精度和速度。A.三角测量技术q=fs.(1)xd=q/sin(β).(2)∑I(i)i/∑I(i).(5)ii37原文：2008IEEEInternationalConferenceonRoboticsandAutomationPasadena,CA,USA,May19-23,2008ALow-CostLaserDistanceSensorKurtKonolige,JosephAugenbraun,NickDonaldson,CharlesFiebig,andPankajShah1cleaners.Abstract–ManyindoorroboticssystemsuselaserInthispaperwedescribeacompact,low-costLDSthatrangefindersastheirprimarysensorformapping,localization,andobstacleavoidance.ThecostandpowerofisascapableasstandardLDSdevices,yetisbeingsuchsystemsisamajorroadblocktothedeploymentoflow-manufacturedforafractionoftheircost:theRevoLDS.cost,efficientconsumerrobotplatformsforhomeuse.InFigureI-1showstheprototypeRevowithitscoverthispaper,wedescribeacompact,planarlaserdistanceremoved.Ithasthefollowingcharacteristics:sensor(LDS)thathascapabilitiescomparabletocurrent1.Eye-safe(ClassIorII).laserscanners:3cmaccuracyoutto6m,10Hzacquisition,2.Worksunderstandardindoorlightingconditions,and1degreeresolutionoverafull360degreescan.Thebuildcostofthisdevice,usingCOTSelectronicsandcustomandsomeoutdoorconditions.mechanicaltooling,isunder$30.3.Measuresafull360degreeplanarscan.4.Hasarangefrom0.2mto6m.I.INTRODUCTION5.Highresolution:rangeerror3cmat6m,angularresolutionof1degree.Oneofthemostcommontasksformobilerobotsisto6.4000readingspersecond(scansupto10Hz)makeamapandnavigateinanenvironment.Todoso,7.Smallsize,lowpower(2W)therobotneedstosenseitsenvironmentinanefficient8.Standard,commercially-availablecomponents.way,lookingouttosomedistancetofindobstaclesand9.Lowcost:$30costtobuild.buildamapthatisusefulforperformingtaskssuchasvacuumingordelivery.ThesecharacteristicsmaketheRevosuitableforconsumerWhiletherearemanysensorsthatcouldbeused,laserproducts,andopenthewayforhigh-performance,low-distancesensorsarecurrentlythestandardsensorincostmobilerobots.AlthoughalloftheRevotechnologiesindoorandoutdoormobilerobots.Themainreasonisthehavebeenusedinotherdevices,todateno-onehasutilityofthedata:anLDSreturnsdistancetoobjectsinitsrealizedthattheycouldbecombinedtomakealow-cost,fieldofview,unlike(forexample)visionsensors,whichhigh-performancesensor.Achievingtheabovecriterianeedcomplicatedanderror-proneprocessingbeforerequiredinnovationsindesign,algorithms,anddistancesaremeasured.Andunlikeotherdistancesensorsintegration.ThekeyelementsoftheRevoare–suchassonarsorIRsensors,anLDSiscapableoffine•Acompact,rigidpoint-beamtriangulationmoduleangularanddistanceresolution,realtimebehaviorincorporatinglaser,imager,andelectronics.Witha(hundredsorthousandsofpointmeasurementsperlow-costCMOSimagerandaDSPforsubpixelsecond),a