全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）是無人機（UAV）和無人車（UGV）最常用的導航方式之一,但是在室內(nèi)環(huán)境下GNSS信號比較微弱,為了彌補這一缺陷,需要使用視覺SLAM技術來構建組合導航系統(tǒng),以實現(xiàn)UAV或UGV在室內(nèi)環(huán)境下的高精度導航,同時,環(huán)境地圖構建也是UGV在室內(nèi)環(huán)境下進行自主導航必不可少的一個功能。所以,研究適用于室內(nèi)環(huán)境下的高精度組合導航和快速環(huán)境地圖構建問題具有極其重要的價值和意義。本文主要研究適用于室內(nèi)環(huán)境下的移動機器人建圖、自主定位以及路徑規(guī)劃等問題,主要研究內(nèi)容如下。多傳感器室內(nèi)組合導航系統(tǒng)方案的設計。面向適用于室內(nèi)環(huán)境的高精度組合導航系統(tǒng)的需求,本文設計了系統(tǒng)總體方案,提出了相應的指標要求。根據(jù)該設計方案,使用機器人開發(fā)平臺和激光雷達等傳感器搭建出了多傳感器室內(nèi)組合導航系統(tǒng)的硬件平臺,并在該平臺上以機器人操作系統(tǒng)（ROS）為基礎設計了系統(tǒng)的軟件架構。提出了一種基于激光數(shù)據(jù)篩選的環(huán)境地圖構建算法。針對目前已有激光SLAM建圖算法計算量過大的問題,本文提出了一種激光數(shù)據(jù)篩選方法,該方法以激光數(shù)據(jù)的掃描密度作為篩選標準,剔除掉了原始激光數(shù)據(jù)中重復冗余的部分。該方法能夠減少建圖... 

【文章來源】：電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

新型機器人(a)5G警用

電子科技大學碩士學位論文2過大、圖像特征點不足、易受環(huán)境干擾和定位經(jīng)度不夠高等諸多問題，所以在這一領域仍然有很多問題需要去研究解決，以減少移動機器人計算壓力，提升系統(tǒng)的精確性，確保機器人的魯棒性。針對以上所述的不足，本課題旨在研究解決移動機器人的計算負載過大和系統(tǒng)魯棒性不足兩個問題，首先在移動機器人建圖方面，探索出一種激光數(shù)據(jù)篩選方法，以減少建圖程序所消耗的高額計算資源，其次解決在實驗過程中發(fā)現(xiàn)的自主定位程序魯棒性太差的問題，使用一種時間戳對齊處理的算法來處理視覺傳感器中的IMU和相機之間時間戳不匹配問題，最后將整個算法移植到硬件平臺以驗證整體性能是否滿足需求。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1移動機器人技術的研究現(xiàn)狀作為最早出現(xiàn)并且市場化的室內(nèi)移動機器人，iRobot掃地機器人幾乎擁有全球近一半的市場份額，iRobot最初推出的機器人是隨機式掃描的一種掃地機器人，如圖1-2(a)所示，它是不斷的通過碰撞和轉向隨機地覆蓋地面進行清潔[6]，這種情況下會出現(xiàn)漏掃的可能性。但是在其后續(xù)的新一代iRobotRoomba掃地機器人中，如圖1-2(b)所示使用了一種名為iAdapt的路徑選線算法[7]，提高了清潔效率，也減少了漏掃的情況。針對清潔區(qū)域難以劃分的問題，iRobot用了一種虛擬墻體的技術，用無線信號為機器人做輔助導航[8]，通過這種虛擬墻體技術的劃分，機器人清潔打掃變得有了邏輯性和條理性，不用再去已經(jīng)清潔過的地方做重復性的工作。(a)(b)圖1-2iRobot公司的掃地機器人(a)iRobot掃地機器人；(b)iRobotRoomba掃地機器人最近幾年，美國波士頓動力公司（BostonDynamics）推出了一系列科技含量很高的足式機器人。其中最耀眼的莫過于Spotmini[9]，國內(nèi)俗稱“大黃狗”，它是一

控制Spotmini爬行

【參考文獻】：
期刊論文
[1]姿態(tài)角不變約束的靜基座快速自對準算法[J]. 胡華峰,吳凡,穆杰,劉明,李旦.  電光與控制. 2020(06)
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[3]基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的語義地圖構建[J]. 胡美玉,張云洲,秦操,劉桐伯.  機器人. 2019(04)
[4]“絕影”機器人助力智慧安防[J]. 朱秋國.  中國測繪. 2019(03)
[5]基于深度優(yōu)先搜索分支定界法的Graph-SLAM后端優(yōu)化算法改進[J]. 李敏,王英建,劉曉倩.  自動化技術與應用. 2018(09)
[6]漫談軍用機器人起源及發(fā)展趨勢[J]. 藍勝,鄭衛(wèi)剛.  智能機器人. 2018(03)
[7]漫談軍用機器人起源及發(fā)展趨勢[J]. 藍勝,鄭衛(wèi)剛.  智能機器人. 2018 (03)
[8]從Big Dog到Spot Mini:波士頓動力四足機器人進化史[J]. 劉京運.  機器人產(chǎn)業(yè). 2018(02)
[9]三角測距激光雷達的光斑定位算法研究[J]. 李高,何元烈,曾碧.  傳感技術學報. 2016(11)
[10]小米發(fā)布米家掃地機器人[J].   機器人技術與應用. 2016(05)

碩士論文
[1]面向LSD-SLAM算法的實時占用柵格圖研究[D]. 黃瓊.西安科技大學 2019



本文編號：3615242