基于WIFI的改进型RatSLAM算法研究
发布时间：2022-01-17 00:34
移动机器人同步定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping,SLAM）,是通过机器人自身携带的传感器在线测量和位置估计,从而在部分已知或完全未知环境中实现机器人的自定位和增量式地图构建。SLAM是智能移动机器人研究领域的热点和难点,被认为是能否真正实现机器人自主定位导航的关键。移动机器人从本质上来说是移动的传感器平台,传感器虽然类型和能力各有不同,但是都存在使用限制和不同程度的噪声。传统的基于概率的SLAM方法基于贝叶斯状态估计理论建立的,仅考虑数据之间的递归关系,存在误差累计,长时间大规模场景的导航会造成地图的不一致性。随着国内外学者不断深入地研究,澳大利亚学者Milford等提出了一种基于RatSLAM模型的仿生导航算法,此算法是一种纯视觉的定位导航算法,对于复杂环境下的定位导航,易出现精度不高,环境适应性较差,视觉图像匹配的成功率较低,鲁棒性较差等问题。基于WIFI信号的室内定位技术凭借其使用范围广、低成本、便携性等优势成为了室内环境位置感知领域的研究热点,但在复杂和多变的室内环境下,定位的确定性和抗干扰能力较差。针对上述存在的问题,...
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－丨ＲａｔＳＬＡＭ系统结构??２．２?ＲａｔＳＬＡＭ仿生定位导航算法??
路径积分?Ｚ??视觉１Ｈ．ｆｔｕ十ｍ息??图２－丨ＲａｔＳＬＡＭ系统结构??２．２?ＲａｔＳＬＡＭ仿生定位导航算法??ＲａｔＳＬＡＭ模型足将位Ｓ细胞和头方向细胞进行合并，形成一个称为位姿细??胞的新细胞类型。位Ｓ细胞表征机器人的位罝，头方向细胞则表征机器人的朝向。??机器人的位姿信息被编码在位姿感知细胞单独的二：维竞争性吸引子网络（ＣＡＮ）??模块屮，在位姿细胞活性实时更新的过程中，运用活性度最高的位姿细胞表征当??前载体的位姿，位姿细胞的总活性持续处于＋变状态。ＲａｔＳＬＡＭ完整模型的结??构，如图２－２所示。??外部视觉感知?？局部场景???????（＾位姿一视图场景??Ｔ?，??位姿感知细胞??（ＰＣ）??内部感知??？路径烷合??图２－２?ＲａｔＳＬＡＭ模型结构框图??９??
２．２．１位姿表征??位姿细胞是一个大小固定的三维立方体，即为三维空间坐标系。通过三维坐??标表征机器人在三维空间里的位置和方向，如图２－３所示，其中活性包表示细胞??的活性强度，（Ｕ）表征载体当前所处的平面实际位置，沒表征载体当前的朝向，??任意时刻机器人的位姿状态都可视为－个位姿细胞。编码机器人位姿信息的竞争??性吸引子Ｍ络（ＣＡＮ）是模拟头方向细胞和位置细胞的功能建立的模型，其通过??对位姿细胞活性合理的刺激和抑制，达到始终控制着位姿细胞内部的活动的目的，??保证位姿细胞活性的动态稳定。??久二丨：磁容．??！?、？！，？！??／一，丫、、、、：??、、?Ｉ?，??ｘ??图２－３三维位姿细胞模型??每个位姿感知细胞用兴夼度权重矩阵来表述每个位姿细胞连接到与之相邻??的其他位姿细胞的映射
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于蓝牙微功耗的室内定位检测系统[J]. 窦昱钦,张峰,许寅曦,白志帅. 自动化与仪表. 2018(03)
[2]A Brain-inspired SLAM System Based on ORB Features[J]. Sun-Chun Zhou,Rui Yan,Jia-Xin Li,Ying-Ke Chen,Huajin Tang. International Journal of Automation and Computing. 2017(05)
[3]智能空间下基于WIFI指纹定位与粒子滤波的服务机器人复合全局定位系统设计[J]. 路飞,田国会,刘国良,王宇恒. 机器人. 2016(02)
[4]基于RGB-D数据的实时SLAM算法[J]. 付梦印,吕宪伟,刘彤,杨毅,李星河,李玉. 机器人. 2015(06)
[5]一种改进的RatSLAM仿生导航算法[J]. 张潇,胡小平,张礼廉,马涛,王玉杰. 导航与控制. 2015 (05)
[6]测距式传感器同时定位与地图创建综述[J]. 刘建华,刘华平,杨建国,高蒙,孙富春. 智能系统学报. 2015(05)
[7]仿生机器人研究现状与发展趋势[J]. 王国彪,陈殿生,陈科位,张自强. 机械工程学报. 2015(13)
[8]动态环境中的WiFi指纹自适应室内定位方法[J]. 陈斌涛,刘任任,陈益强,刘军发,蒋鑫龙,刘定俊. 传感技术学报. 2015(05)
[9]改进RBPF的移动机器人同步定位与地图构建[J]. 罗元,余佳航,汪龙峰,王运凯. 智能系统学报. 2015(03)
[10]未知观测噪声时机器人同步定位与地图构建[J]. 弋英民,刘丁,黄莹. 控制理论与应用. 2015(03)
硕士论文
[1]移动机器人同步定位与地图构建研究[D]. 李恩泽.哈尔滨工程大学 2018
本文编号：3593702
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－丨ＲａｔＳＬＡＭ系统结构??２．２?ＲａｔＳＬＡＭ仿生定位导航算法??
路径积分?Ｚ??视觉１Ｈ．ｆｔｕ十ｍ息??图２－丨ＲａｔＳＬＡＭ系统结构??２．２?ＲａｔＳＬＡＭ仿生定位导航算法??ＲａｔＳＬＡＭ模型足将位Ｓ细胞和头方向细胞进行合并，形成一个称为位姿细??胞的新细胞类型。位Ｓ细胞表征机器人的位罝，头方向细胞则表征机器人的朝向。??机器人的位姿信息被编码在位姿感知细胞单独的二：维竞争性吸引子网络（ＣＡＮ）??模块屮，在位姿细胞活性实时更新的过程中，运用活性度最高的位姿细胞表征当??前载体的位姿，位姿细胞的总活性持续处于＋变状态。ＲａｔＳＬＡＭ完整模型的结??构，如图２－２所示。??外部视觉感知?？局部场景???????（＾位姿一视图场景??Ｔ?，??位姿感知细胞??（ＰＣ）??内部感知??？路径烷合??图２－２?ＲａｔＳＬＡＭ模型结构框图??９??
２．２．１位姿表征??位姿细胞是一个大小固定的三维立方体，即为三维空间坐标系。通过三维坐??标表征机器人在三维空间里的位置和方向，如图２－３所示，其中活性包表示细胞??的活性强度，（Ｕ）表征载体当前所处的平面实际位置，沒表征载体当前的朝向，??任意时刻机器人的位姿状态都可视为－个位姿细胞。编码机器人位姿信息的竞争??性吸引子Ｍ络（ＣＡＮ）是模拟头方向细胞和位置细胞的功能建立的模型，其通过??对位姿细胞活性合理的刺激和抑制，达到始终控制着位姿细胞内部的活动的目的，??保证位姿细胞活性的动态稳定。??久二丨：磁容．??！?、？！，？！??／一，丫、、、、：??、、?Ｉ?，??ｘ??图２－３三维位姿细胞模型??每个位姿感知细胞用兴夼度权重矩阵来表述每个位姿细胞连接到与之相邻??的其他位姿细胞的映射
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于蓝牙微功耗的室内定位检测系统[J]. 窦昱钦,张峰,许寅曦,白志帅. 自动化与仪表. 2018(03)
[2]A Brain-inspired SLAM System Based on ORB Features[J]. Sun-Chun Zhou,Rui Yan,Jia-Xin Li,Ying-Ke Chen,Huajin Tang. International Journal of Automation and Computing. 2017(05)
[3]智能空间下基于WIFI指纹定位与粒子滤波的服务机器人复合全局定位系统设计[J]. 路飞,田国会,刘国良,王宇恒. 机器人. 2016(02)
[4]基于RGB-D数据的实时SLAM算法[J]. 付梦印,吕宪伟,刘彤,杨毅,李星河,李玉. 机器人. 2015(06)
[5]一种改进的RatSLAM仿生导航算法[J]. 张潇,胡小平,张礼廉,马涛,王玉杰. 导航与控制. 2015 (05)
[6]测距式传感器同时定位与地图创建综述[J]. 刘建华,刘华平,杨建国,高蒙,孙富春. 智能系统学报. 2015(05)
[7]仿生机器人研究现状与发展趋势[J]. 王国彪,陈殿生,陈科位,张自强. 机械工程学报. 2015(13)
[8]动态环境中的WiFi指纹自适应室内定位方法[J]. 陈斌涛,刘任任,陈益强,刘军发,蒋鑫龙,刘定俊. 传感技术学报. 2015(05)
[9]改进RBPF的移动机器人同步定位与地图构建[J]. 罗元,余佳航,汪龙峰,王运凯. 智能系统学报. 2015(03)
[10]未知观测噪声时机器人同步定位与地图构建[J]. 弋英民,刘丁,黄莹. 控制理论与应用. 2015(03)
硕士论文
[1]移动机器人同步定位与地图构建研究[D]. 李恩泽.哈尔滨工程大学 2018
本文编号：3593702
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