SLAM（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）是指機(jī)器人利用自身攜帶的傳感器采集數(shù)據(jù),在未知環(huán)境中給自身定位,同時(shí)對(duì)未知環(huán)境建立增量式地圖的一種技術(shù),由于能夠完成即時(shí)定位和構(gòu)建地圖兩個(gè)任務(wù),因此SLAM是機(jī)器人自主導(dǎo)航技術(shù)的核心問題。作為一種實(shí)時(shí)三維空間信息獲取技術(shù),激光雷達(dá)可以有效快速測量實(shí)物和環(huán)境信息。在室內(nèi)無GPS信號(hào)情況下,使用激光掃描儀作為傳感器完成SLAM技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)高精度室內(nèi)三維重建任務(wù)。激光SLAM構(gòu)建室內(nèi)環(huán)境地圖過程中,需要針對(duì)點(diǎn)云估計(jì)掃描位姿、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匹配。同時(shí)由于位姿累積誤差,還需要對(duì)地圖進(jìn)行閉環(huán)優(yōu)化,根據(jù)閉環(huán)結(jié)果進(jìn)而優(yōu)化閉環(huán)內(nèi)的位姿信息,對(duì)SLAM建圖數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,減少因測圖范圍增大而帶來的累積誤差,提高定位精度和建圖質(zhì)量。本文在分析點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征,掃描匹配SLAM算法以及位姿概率估計(jì)閉環(huán)檢測算法的基礎(chǔ)上,提出一種基于位姿估計(jì)閉環(huán)檢測的激光SLAM算法,具體工作如下:（1）確定激光SLAM建圖坐標(biāo)系及環(huán)境信息表示方式,對(duì)激光SLAM技術(shù)使用的傳感器進(jìn)行建模,介紹激光雷達(dá)工作原理及激光雷達(dá)數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程,提出使用ICP點(diǎn)云匹配算法估計(jì)幀間點(diǎn)云數(shù)據(jù)掃描姿態(tài),完成點(diǎn)云數(shù)據(jù)匹配的方法... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
    1.4 論文章節(jié)安排
2 SLAM算法理論基礎(chǔ)與傳感器建模
    2.1 SLAM算法特性
    2.2 SLAM問題與概率模型
    2.3 坐標(biāo)系統(tǒng)
    2.4 傳感器及建模
    2.5 環(huán)境信息的表示
    2.6 本章小結(jié)
3 基于位姿估計(jì)閉環(huán)檢測的激光SLAM算法
    3.1 掃描匹配位姿估計(jì)
    3.2 局部柵格地圖構(gòu)建
    3.3 閉環(huán)檢測位姿優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集
    4.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于雙向激光回環(huán)檢測的SLAM算法研究[J]. 鄭雪鶴,孫作雷.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(20)
[2]基于激光雷達(dá)距離圖像信息的三維重構(gòu)技術(shù)[J]. 王小珂,周勇,王鈐.  兵工自動(dòng)化. 2013(03)
[3]三維點(diǎn)云ICP算法改進(jìn)研究[J]. 周春艷,李勇,鄒崢嶸.  計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2011(08)
[4]未知環(huán)境下的移動(dòng)機(jī)器人SLAM方法[J]. 朱磊,樊繼壯,趙杰,吳曉光.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(07)
[5]基于強(qiáng)跟蹤UKF的自適應(yīng)SLAM算法[J]. 張文玲,朱明清,陳宗海.  機(jī)器人. 2010(02)
[6]基于粒子群優(yōu)化的移動(dòng)機(jī)器人SLAM方法[J]. 陳白帆,蔡自興,袁成.  機(jī)器人. 2009(06)
[7]智能機(jī)器人與應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 黃永安,熊蔡華,熊有倫.  國際學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài). 2009(04)
[8]智能機(jī)器人與應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 黃永安,熊蔡華,熊有倫.  國際學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài). 2009 (04)
[9]一種基于遺傳算法的FastSLAM 2．0算法[J]. 周武,趙春霞.  機(jī)器人. 2009(01)
[10]用改進(jìn)的Rao-Blackwellized粒子濾波器實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人同時(shí)定位和地圖創(chuàng)建[J]. 厲茂海,洪炳熔,羅榮華.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(02)

碩士論文
[1]室內(nèi)環(huán)境中基于多傳感器融合的主動(dòng)閉環(huán)檢測方法研究[D]. 張學(xué)廣.燕山大學(xué) 2014
[2]移動(dòng)機(jī)器人SLAM問題研究[D]. 趙一路.復(fù)旦大學(xué) 2010
[3]三維激光掃描技術(shù)及其工程應(yīng)用研究[D]. 董秀軍.成都理工大學(xué) 2007
[4]空間三維信息獲取技術(shù)的研究[D]. 宋麗華.武漢大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3653360