基于UWB及语义地图的室内移动机器人定位与路径规划关键技术研究

发布时间：2021-09-07 15:20

　　近年来服务机器人在日常生活中快速推广,其中室内移动机器人占据了很大一部分。与相对结构化的工业场景不同,复杂的室内环境对移动机器人的定位以及路径规划提出了更高的要求。如何在室内场景中灵活、准确的进行定位,并对室内环境进行更全面的建模表达,是移动机器人完成室内任务的关键问题。在室内定位方法中,UWB（Ultra-Wideband）由于其相比其他无线定位方法可获得更高的定位精度,能够较好的应用于移动机器人的室内定位。针对移动机器人在室内场景中的应用,本文结合基于UWB的室内定位方法以及语义地图本体建模工具,开展了移动机器人在室内环境中的定位、环境建模以及路径规划等关键技术的研究。论文的主要工作和研究成果包括:（1）为提高UWB定位误差地图构建效率,研究了室内定位中影响UWB定位精度的因素,提出了一种自适应的非均匀UWB定位误差地图构建方法;基于UWB定位误差的建模方式,改进了基于UWB定位误差地图的粒子滤波定位算法,在粒子的初始化以及权重更新阶段引入该定位误差模型,以提高移动机器人室内定位精度及算法收敛速度;结合UWB定位实验结果,分析了利用UWB定位误差地图进行定位的精度、可靠性以及在动态... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：162 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１??所示，无线信号在复杂的室内环境中，?

图２．４传统语义地图的组成??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｓｅｍａｎｔｉｃ?ｍａｐｓ??

图３．２基于ＴＷＲ的ＵＷＢ测距流程??Ｆｉｇ．?３．２?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ＴＷＲ?ｂａｓｅｄ?ＵＷＢ?Ｒａｎｇｅ?Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ??

【参考文献】：
期刊论文
[1]融合多种上下文的室内应急疏散导航位置模型[J]. 余芳文,周智勇,汪晓楠,张肖,尚建嘎.  计算机应用研究. 2014(04)
[2]室内定位现状与发展趋势研究(英文)[J]. 邓中亮,余彦培,袁协,万能,杨磊.  中国通信. 2013(03)
[3]一种基于概念格的室内导航算法[J]. 赵新云,刘厚泉.  大众科技. 2010(04)
[4]机器人路径规划及相关算法研究[J]. 庄慧忠,杜树新,吴铁军.  科技通报. 2004(03)
[5]移动机器人技术研究现状与未来[J]. 李磊,叶涛,谭民,陈细军.  机器人. 2002(05)
[6]建筑物人员疏散逃生速度的数学模型[J]. 陆君安,方正,卢兆明,赵春梅.  武汉大学学报(工学版). 2002(02)

博士论文
[1]移动机器人路径规划和地图创建研究[D]. 吕太之.南京理工大学 2017

硕士论文
[1]移动机器人室内复杂场景下的动态路径规划[D]. 谢克炜.大连理工大学 2008



本文编号：3389780