复杂室内环境下仿人机器人定位与运动规划研究
发布时间：2021-08-03 18:04
仿人机器人进入复杂的室内环境,服务于人类的日常生活是其发展的必然趋势,定位与运动规划是机器人能够自主服务于人类的关键。目前主要研究的是简单环境下的仿人机器人定位与运动规划,而对于复杂室内环境下的定位与运动规划研究较少。虽然已存在一些轮式机器人的定位与运动规划方法,但由于仿人机器人的结构特点,导致很多适用于轮式机器人的方法并不适用于仿人机器人,仍有许多问题亟待研究解决。本文是在国家自然科学基金项目“仿人机器人同时定位和三维认知地图创建研究”的资助下,以提高仿人机器人在室内应用中所必需的自主能力为目标。针对仿人机器人复杂室内环境下定位和运动规划所面临的问题,对其涉及的若干关键技术进行了系统深入的研究。主要包括环境感知、定位和运动规划等几个方面的内容。第一,研究了仿人机器人室内地图生成问题,提出了基于混合地图的室内环境建立方法。全局层采用基于自然路标的拓扑地图。局部层针对不同的传感器,建立了二维和三维地图。采用激光测距仪建立了室内二维地图,利用RGB-D传感器构建了3D室内地图,基于QR code建立了辅助语义层。通过构建语义-拓扑-度量混合地图来建立统一构架,满足仿人机器人室内定位与导航需...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
特征地图（线特征）
图 1-2 视觉特征地图Fig. 1-2 A feature map of visual features RGB-D 摄像头的出现，基于 RGB-D 地图的建向[19-22]。其主要特点是可以利用彩色-深度摄像度问题，同时可避免单目、双目摄像头受环境获得精度较高的三维地图,但是由于构建稠密地基于 RGB-D 建立地图的方式一个显著的缺点是
- 5 -图 1-3 RGB-D 地图Fig. 1-3 RGB-D map格地图(Grid maps)是移动机器人环境人所在空间环境划分成若干个矩形形区域，表示对应环境区域。栅格具其被占的可能性。提出了基于 Rao-Blackwellized 粒子滤[25]提出了改进方法，并采用自适应蒙了一种占据概率栅格地图方法，对每被占据，例如占据概率 0 表示未被占广泛使用的地图形式，一般通过激光
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分解动量的仿人机器人手臂高速运动实时平衡控制[J]. 张大松,熊蓉,吴俊,褚健. 控制理论与应用. 2013(03)
[2]参数化优化的仿人机器人相似性前向倒地研究[J]. 柯文德,崔刚,洪炳镕,蔡则苏,朴松昊,钟秋波. 自动化学报. 2011(08)
[3]进化多目标优化算法研究[J]. 公茂果,焦李成,杨咚咚,马文萍. 软件学报. 2009(02)
[4]基于自适应感知复位算法的移动机器人定位[J]. 高庆吉,雷亚莉,胡丹丹,于咏生. 电子学报. 2007(11)
[5]大规模环境下的拓扑地图创建与导航[J]. 石朝侠,洪炳镕,周彤,王燕清. 机器人. 2007(05)
[6]基于多假设跟踪的移动机器人自适应蒙特卡罗定位研究[J]. 张恒,樊晓平,瞿志华. 自动化学报. 2007(09)
[7]基于Kanade-Lucas-Tomasi算法的人脸特征点跟踪方法[J]. 段鸿,程义民,王以孝,蔡尚书. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004(03)
[8]移动机器人地图创建中的不确定传感信息处理[J]. 王卫华,陈卫东,席裕庚. 自动化学报. 2003(02)
[9]色标设计与辨识算法研究[J]. 胡英,赵姝颖,徐心和. 中国图象图形学报. 2002(12)
博士论文
[1]类人机器人运动规划关键技术研究[D]. 钟秋波.哈尔滨工业大学 2011
[2]移动机器人的同时定位和地图构建[D]. 徐则中.浙江大学 2004
本文编号：3320080
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
特征地图（线特征）
图 1-2 视觉特征地图Fig. 1-2 A feature map of visual features RGB-D 摄像头的出现，基于 RGB-D 地图的建向[19-22]。其主要特点是可以利用彩色-深度摄像度问题，同时可避免单目、双目摄像头受环境获得精度较高的三维地图,但是由于构建稠密地基于 RGB-D 建立地图的方式一个显著的缺点是
- 5 -图 1-3 RGB-D 地图Fig. 1-3 RGB-D map格地图(Grid maps)是移动机器人环境人所在空间环境划分成若干个矩形形区域，表示对应环境区域。栅格具其被占的可能性。提出了基于 Rao-Blackwellized 粒子滤[25]提出了改进方法，并采用自适应蒙了一种占据概率栅格地图方法，对每被占据，例如占据概率 0 表示未被占广泛使用的地图形式，一般通过激光
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分解动量的仿人机器人手臂高速运动实时平衡控制[J]. 张大松,熊蓉,吴俊,褚健. 控制理论与应用. 2013(03)
[2]参数化优化的仿人机器人相似性前向倒地研究[J]. 柯文德,崔刚,洪炳镕,蔡则苏,朴松昊,钟秋波. 自动化学报. 2011(08)
[3]进化多目标优化算法研究[J]. 公茂果,焦李成,杨咚咚,马文萍. 软件学报. 2009(02)
[4]基于自适应感知复位算法的移动机器人定位[J]. 高庆吉,雷亚莉,胡丹丹,于咏生. 电子学报. 2007(11)
[5]大规模环境下的拓扑地图创建与导航[J]. 石朝侠,洪炳镕,周彤,王燕清. 机器人. 2007(05)
[6]基于多假设跟踪的移动机器人自适应蒙特卡罗定位研究[J]. 张恒,樊晓平,瞿志华. 自动化学报. 2007(09)
[7]基于Kanade-Lucas-Tomasi算法的人脸特征点跟踪方法[J]. 段鸿,程义民,王以孝,蔡尚书. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004(03)
[8]移动机器人地图创建中的不确定传感信息处理[J]. 王卫华,陈卫东,席裕庚. 自动化学报. 2003(02)
[9]色标设计与辨识算法研究[J]. 胡英,赵姝颖,徐心和. 中国图象图形学报. 2002(12)
博士论文
[1]类人机器人运动规划关键技术研究[D]. 钟秋波.哈尔滨工业大学 2011
[2]移动机器人的同时定位和地图构建[D]. 徐则中.浙江大学 2004
本文编号：3320080
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