In this paper, we propose a modular navigation system that can be mounted on a regular powered wheelchair to assist disabled children and the elderly with autonomous mobility and shared-control features. The lack of independent mobility drastically affects an individual's mental and physical health making them feel less self-reliant, especially children with Cerebral Palsy and limited cognitive skills. To address this problem, we propose a comparatively inexpensive and modular system that uses a stereo camera to perform tasks such as path planning, obstacle avoidance, and collision detection in environments with narrow corridors. We avoid any major changes to the hardware of the wheelchair for an easy installation by replacing wheel encoders with a stereo camera for visual odometry. An open source software package, the Real-Time Appearance Based Mapping package, running on top of the Robot Operating System (ROS) allows us to perform visual SLAM that allows mapping and localizing itself in the environment. The path planning is performed by the move base package provided by ROS, which quickly and efficiently computes the path trajectory for the wheelchair. In this work, we present the design and development of the system along with its significant functionalities. Further, we report experimental results from a Gazebo simulation and real-world scenarios to prove the effectiveness of our proposed system with a compact form factor and a single stereo camera.


翻译:在本文中,我们提议一个模块化导航系统,可以安装在固定动力轮椅上,以帮助残疾儿童和老年人,具有自主机动性和共同控制功能;缺乏独立机动性,严重影响个人的身心健康,使他们感到自食其力,特别是脑性麻痹和认知技能有限的儿童;为解决这一问题,我们提议一个相对廉价和模块化的系统,使用立体摄像机执行道路规划、避免障碍和在狭小走廊环境中的碰撞探测等任务;我们避免对轮椅硬件作任何重大改动,以方便安装,代之以视觉视像测量立体摄像机取代轮盘编码器;一个开放源软件包,即基于实时外观的绘图包,在机器人操作系统(ROS)的顶部运行,使我们能够进行视觉SLM,以便能够在环境中进行绘图和定位;路径规划工作由ROS提供的移动基包进行,快速和有效地对轮椅的路径轨迹进行调;在这项工作中,我们介绍系统设计和开发及其重要功能。此外,我们报告一个从一台磁带图像的实验性图像到一台系统,我们用一个实际的玻璃模拟和玻璃模拟系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月30日
Arxiv
30+阅读 · 2021年8月18日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员