發(fā)布時(shí)間：2021-03-17 21:11

  隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)、軍事及民用領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)化和人工智能技術(shù)需求的日益增長,與移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)的理論及應(yīng)用已成為研究熱點(diǎn)。其中,以移動(dòng)機(jī)器人地圖構(gòu)建及同時(shí)定位(SLAM,Simultaneous Location and Mapping)技術(shù)最為突出,被很多學(xué)者認(rèn)為是機(jī)器人自主導(dǎo)航的關(guān)鍵,機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)必須要依靠SLAM技術(shù),由于其有重要的理論研究價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值而得到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛研究,因此得以迅速發(fā)展起來,并在人們生活中獲得廣泛應(yīng)用。本文主要從以下幾方面展開研究:首先,介紹了移動(dòng)機(jī)器人中的SLAM技術(shù),對(duì)其研究背景、意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了簡要的概述,介紹了SLAM基本原理及SLAM常用方法,并對(duì)現(xiàn)有算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比。其次,通過理論分析和仿真研究,對(duì)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的基本原理與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究,仿真實(shí)驗(yàn)在Matlab環(huán)境下進(jìn)行,接著重點(diǎn)闡述了改進(jìn)的EKF算法,通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了兩種算法的效果,并詳細(xì)分析了機(jī)器人在導(dǎo)航定位過程產(chǎn)生定位估計(jì)誤差的主要原因。接著對(duì)機(jī)器人操作系統(tǒng)(ROS)和激光雷達(dá)的系統(tǒng)構(gòu)建進(jìn)行了研究,詳細(xì)闡述了本文所使用的激光雷達(dá)的的基本工作原理和ROS系統(tǒng),研究了ROS與激光雷達(dá)之間的通信,包括激光數(shù)據(jù)采集的整個(gè)流程,ROS讀取激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。最后,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室硬件平臺(tái),采用一種改進(jìn)的特征提取方法,將改進(jìn)后的算法在ROS上實(shí)現(xiàn),采用激光匹配算法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的地圖構(gòu)建與定位,在實(shí)驗(yàn)中對(duì)比分析,改進(jìn)后的算法解決了構(gòu)圖與定位的實(shí)時(shí)性,魯棒性也有所提高。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242;TN958.98

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1388934