基于直线地图的机器人同步定位与建图研究

发布时间：2021-04-15 14:58

　　近年来,同步定位和建图（SLAM）是一个热点和难点,是传感器技术、概率学、机器人运动学等学科结合起来产生并发展的机器人学中的一个基本的和重要的问题。SLAM问题的主要研究内容是机器人如何利用传感器感知环境信息,并构建地图描述未知环境,进而利用环境信息校正位姿实现自身精确定位。对于服务机器人,GPS、COMPASS等卫星定位系统的精度难以满足室内等环境下的导航定位要求,而机器人自身的惯性导航系统由于存在随机误差和系统误差,长时间的运行往往造成过大的位姿漂移而定位出错,机器人无法利用自身的惯性导航系统感知“真实”位姿,如同被“绑架”一般。SLAM的关键之处在于利用环境信息来估计机器人的“真实”位姿,将机器人从“绑架”状态中解救出来,实现更精确的定位。同时,机器人位姿的精确定位,也改善了所构建的地图对未知环境的精确描述。论文的主要研究内容如下:本文提出了从激光扫描的数据中提取出拓扑特征:直线和角点的方法。角点特征本质上也是直线段特征,用以实现结构化地图环境中移动机器人的定位需求。本文首先需要用激光传感器对地图环境进行扫描,并将扫描到的数据以点的形式作为环境地图的信息加以保存,然后在这些点中用... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

激光传感器

这个交点存为角点顶点，然而空直线之间距离的判断。判断两条直的距离决定其并不是角点顶点，此(2)图 2.11 直线分割无实际的相交点如图 2.12 和 2.13 所示：

图 2.13 房间结构环境地图这里特征提取仅采用较为简单的回型地图作为数据如图 2.14 所示，红色点是机器人起始点，绿色的点000000000000000000000

【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人智能抓取系统视觉模块的研究与开发[J]. 叶卉,张为民,张欢,Jürgen Fleischer.  组合机床与自动化加工技术. 2016(12)
[2]基于激光传感器的路径识别算法与实现[J]. 王玲玲,孙艳丽,王康.  电子设计工程. 2016(04)
[3]基于特征关联度的K-means初始聚类中心优化算法[J]. 陈兴蜀,吴小松,王文贤,王海舟.  四川大学学报(工程科学版). 2015(01)
[4]基于栅格地图-蚁群算法的机器人最优路径规划[J]. 周东健,张兴国,马海波,李成浩,郭旭.  南通大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]基于Fourier-Mellin变换的气象卫星光谱图像配准[J]. 王亮,刘蓉,张丽,段福庆,吕科.  光谱学与光谱分析. 2013(03)
[6]基于激光测距与双目视觉信息融合的移动机器人SLAM研究[J]. 杜钊君,吴怀宇.  计算机测量与控制. 2013(01)
[7]基于改进RANSAC算法的屋顶激光点云面片分割方法[J]. 胡伟,卢小平,李珵,贾智乐.  测绘通报. 2012(11)
[8]从激光扫描数据中提取角点特征的方法[J]. 满增光,叶文华,肖海宁,钱晓明.  南京航空航天大学学报. 2012(03)
[9]基于激光传感器的移动机器人地图创建研究[J]. 彭晟远,吴怀宇,闫贺,时也.  电子设计工程. 2012(03)
[10]基于水平集和支持向量机的图像声呐目标识别[J]. 许文海,续元君,董丽丽,李瑛.  仪器仪表学报. 2012(01)

博士论文
[1]移动机器人粒子滤波定位与地图创建方法研究[D]. 刘洞波.湖南大学 2013

硕士论文
[1]基于激光传感器的移动机器人定位和地图构建研究[D]. 刘丽雯.合肥工业大学 2009
[2]基于激光测距仪的移动机器人同时定位和地图创建[D]. 汤晓.山东大学 2007



本文编号：3139556