基于栅格地图的改进SLAM算法研究与实现

发布时间：2018-05-27 15:10

  本文选题：栅格地图 + SLAM　； 参考：《华中科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：随着社会经济的不断前进,以及劳动力成本的提升,大量的自动化设备投入到实际生产中去。其中移动机器人以其灵活性和智能性在各个领域获得了极大的应用。例如物流工厂的搬运工作,智能电站的巡视工作和核废料的处理工作中都看到了移动机器人的身影。在移动机器人技术中最重要的就是定位。目前,解决移动机器人定位问题较为常用的技术就是SLAM(simultaneous localization and mapping)技术。本文在实现已有SLAM技术的前提下,提出了新的改进方法。本文设计了移动机器人的自主移动系统平台,简称移动底盘。它用来作为SLAM技术实现的一个实验平台。采用光电码盘和激光雷达作为移动底盘的测量元件。本文设计了移动底盘的电气结构框图和控制原理框图。完成了移动底盘自主移动系统的加工,组装以及测试工作,同时完成了软件环境的移植和开发。本文通过分析已有的SLAM技术和相关的改进SLAM技术,分析出新的改进SLAM算法。为了了解改进SLAM算法的可行性,本文在matlab中对它进行仿真分析。得到了仿真之后的栅格地图。仿真结果证明了改进SLAM算法是可行的。接下来,本文在实验平台中实现了现有的RBPF-SLAM算法,完成了移动底盘自主移动系统的定位和地图构建。最后,本文对移动底盘即时定位和自动构图的研究提出了展望。
[Abstract]:With the development of social economy and the increase of labor cost, a lot of automation equipments are put into actual production. Among them, mobile robot has been widely used in various fields because of its flexibility and intelligence. For example, mobile robots are seen in the handling of logistics factories, the inspection of intelligent power stations and the disposal of nuclear waste. The most important thing in mobile robot technology is positioning. At present, the common technology to solve the problem of mobile robot localization is SLAM(simultaneous localization and mapping) technology. Based on the implementation of existing SLAM technology, a new improvement method is proposed in this paper. In this paper, the mobile robot's autonomous mobile system platform, referred to as mobile chassis. It is used as an experimental platform for the implementation of SLAM technology. Optoelectronic code plate and lidar are used as measuring elements of moving chassis. In this paper, the electrical block diagram and control principle block diagram of moving chassis are designed. The processing, assembly and testing of the mobile chassis autonomous mobile system are completed. At the same time, the software environment is transplanted and developed. In this paper, we analyze the existing SLAM technology and the related improved SLAM technology, and analyze the new improved SLAM algorithm. In order to understand the feasibility of improving SLAM algorithm, this paper simulates it in matlab. The grid map after simulation is obtained. The simulation results show that the improved SLAM algorithm is feasible. Then, this paper implements the existing RBPF-SLAM algorithm in the experimental platform, and completes the location and map construction of the mobile chassis autonomous mobile system. Finally, this paper puts forward the prospect of real-time positioning and automatic composition of mobile chassis.
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP242

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本文编号：1942623