自主導(dǎo)航機(jī)器人的定位與路徑規(guī)劃技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 11:48
近年來(lái),機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、智能制造、軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入。其中,地面移動(dòng)機(jī)器人作為各形態(tài)機(jī)器人中最為常見(jiàn)的一種形式,其自主導(dǎo)航能力成為重要技術(shù)組成部分。本文面向自主導(dǎo)航機(jī)器人,針對(duì)即時(shí)定位與地圖構(gòu)建技術(shù)和機(jī)器人定位與路徑規(guī)劃導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行研究,利用深度相機(jī)代替單線激光雷達(dá)作為主傳感器,設(shè)計(jì)了一套移動(dòng)機(jī)器人室內(nèi)環(huán)境中的自主導(dǎo)航方法并使用Turtlebot2移動(dòng)平臺(tái)開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。首先,介紹了本課題所使用的機(jī)器人平臺(tái)的軟件和硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)所選用的機(jī)器人平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)模型的建立,在平面環(huán)境中依據(jù)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)原理建立了運(yùn)動(dòng)模型和傳感器觀測(cè)模型。其次,對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的即時(shí)定位與建圖(simultaneously localization and mapping,SLAM)技術(shù)進(jìn)行研究。本文選用占據(jù)柵格地圖方式進(jìn)行地圖的表示。針對(duì)傳統(tǒng)的RBPF-SLAM算法進(jìn)行了研究分析,為解決傳統(tǒng)算法中粒子頻繁重采樣造成的計(jì)算量過(guò)大問(wèn)題及重采樣過(guò)程造成的粒子多樣性降低的問(wèn)題,本文利用將傳感器最近的觀測(cè)信息與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型相結(jié)合作為建議分布和引入自適應(yīng)的重采樣方式的改進(jìn)算法來(lái)構(gòu)建環(huán)境地圖,最后通...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各機(jī)技術(shù)、控制性使得機(jī)器人各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的制技術(shù)、傳人的使用范的機(jī)器人傳感技術(shù)、通范圍廣、使用通信技術(shù)等用效率高
第1章緒論3圖1.2第一臺(tái)自主移動(dòng)機(jī)器人Shakey2011年11月,美國(guó)宇航局發(fā)射了探測(cè)火星任務(wù)的機(jī)器人好奇號(hào)火星探測(cè)器[11]。它是首個(gè)采用核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的探測(cè)器,可以在火星上進(jìn)行自主導(dǎo)航,用于探測(cè)火星上的氣候條件和地質(zhì)情況,如圖1.3所示。圖1.3好奇號(hào)火星探測(cè)器日本HONDA公司于上世紀(jì)80年代展開(kāi)了對(duì)仿人形機(jī)器人的研究。2000年10月31日,第一代ASIMO機(jī)器人誕生,此后分別于2006年、2011年誕生了第二代和第三代產(chǎn)品。如圖1.4所示,ASIMO仿人形機(jī)器人具備人工智能技術(shù),可以利用身上
第1章緒論3圖1.2第一臺(tái)自主移動(dòng)機(jī)器人Shakey2011年11月,美國(guó)宇航局發(fā)射了探測(cè)火星任務(wù)的機(jī)器人好奇號(hào)火星探測(cè)器[11]。它是首個(gè)采用核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的探測(cè)器,可以在火星上進(jìn)行自主導(dǎo)航,用于探測(cè)火星上的氣候條件和地質(zhì)情況,如圖1.3所示。圖1.3好奇號(hào)火星探測(cè)器日本HONDA公司于上世紀(jì)80年代展開(kāi)了對(duì)仿人形機(jī)器人的研究。2000年10月31日,第一代ASIMO機(jī)器人誕生,此后分別于2006年、2011年誕生了第二代和第三代產(chǎn)品。如圖1.4所示,ASIMO仿人形機(jī)器人具備人工智能技術(shù),可以利用身上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 張光華,潘婧. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(19)
[2]改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 陳金鑫,董蛟,朱旭芳. 指揮控制與仿真. 2019(03)
[3]基于Gazebo的機(jī)器人靈活操作控制平臺(tái)的搭建[J]. 姜玉,原明亭. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(12)
[4]“好奇”號(hào)火星探測(cè)器火星表面取樣鉆探近況[J]. 趙斌魁,孫平賀,張紹和,曹函. 地質(zhì)科技情報(bào). 2018(06)
[5]基于自適應(yīng)蒙特卡洛算法的實(shí)時(shí)定位研究[J]. 操鳳萍,樊啟要. 計(jì)算機(jī)工程. 2018(09)
[6]工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用分析[J]. 朱宇飛. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(13)
[7]智能服務(wù)機(jī)器人發(fā)展綜述[J]. 張晶晶,陳西廣,高佼,孫亮,薄國(guó)寧. 人工智能. 2018(03)
[8]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的同步定位與地圖構(gòu)建(SLAM)算法研究進(jìn)展[J]. 劉暢. 裝備制造技術(shù). 2017(12)
[9]一種移動(dòng)機(jī)器人擴(kuò)展卡爾曼濾波定位算法及仿真[J]. 張謙. 廣東第二師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]復(fù)雜環(huán)境下機(jī)器人路徑規(guī)劃方法研究[J]. 王欽釗,程金勇,李小龍. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(10)
博士論文
[1]移動(dòng)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 曲麗萍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于ROS的機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王輝.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2019
[2]基于激光SLAM的移動(dòng)機(jī)器人地圖構(gòu)建與優(yōu)化[D]. 胡銘超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]室內(nèi)環(huán)境的二維語(yǔ)義地圖構(gòu)建與路徑規(guī)劃研究[D]. 光興嶼.武漢科技大學(xué) 2019
[4]基于激光雷達(dá)的機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王功業(yè).天津工業(yè)大學(xué) 2019
[5]基于SLAM算法的移動(dòng)機(jī)器人定位導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 王盼盼.安徽工程大學(xué) 2018
[6]移動(dòng)機(jī)器人的同時(shí)建圖與定位研究[D]. 沈一鳴.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2018
[7]室內(nèi)動(dòng)態(tài)環(huán)境下基于粒子濾波的服務(wù)機(jī)器人定位[D]. 雷楊浩.西南科技大學(xué) 2018
[8]基于視覺(jué)的室內(nèi)巡檢機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 李鵬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[9]基于ROS的移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 明瑞冬.武漢理工大學(xué) 2018
[10]倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人拓?fù)涞貓D構(gòu)建[D]. 田偉.上海交通大學(xué) 2018
本文編號(hào):3123436
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各機(jī)技術(shù)、控制性使得機(jī)器人各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的制技術(shù)、傳人的使用范的機(jī)器人傳感技術(shù)、通范圍廣、使用通信技術(shù)等用效率高
第1章緒論3圖1.2第一臺(tái)自主移動(dòng)機(jī)器人Shakey2011年11月,美國(guó)宇航局發(fā)射了探測(cè)火星任務(wù)的機(jī)器人好奇號(hào)火星探測(cè)器[11]。它是首個(gè)采用核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的探測(cè)器,可以在火星上進(jìn)行自主導(dǎo)航,用于探測(cè)火星上的氣候條件和地質(zhì)情況,如圖1.3所示。圖1.3好奇號(hào)火星探測(cè)器日本HONDA公司于上世紀(jì)80年代展開(kāi)了對(duì)仿人形機(jī)器人的研究。2000年10月31日,第一代ASIMO機(jī)器人誕生,此后分別于2006年、2011年誕生了第二代和第三代產(chǎn)品。如圖1.4所示,ASIMO仿人形機(jī)器人具備人工智能技術(shù),可以利用身上
第1章緒論3圖1.2第一臺(tái)自主移動(dòng)機(jī)器人Shakey2011年11月,美國(guó)宇航局發(fā)射了探測(cè)火星任務(wù)的機(jī)器人好奇號(hào)火星探測(cè)器[11]。它是首個(gè)采用核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的探測(cè)器,可以在火星上進(jìn)行自主導(dǎo)航,用于探測(cè)火星上的氣候條件和地質(zhì)情況,如圖1.3所示。圖1.3好奇號(hào)火星探測(cè)器日本HONDA公司于上世紀(jì)80年代展開(kāi)了對(duì)仿人形機(jī)器人的研究。2000年10月31日,第一代ASIMO機(jī)器人誕生,此后分別于2006年、2011年誕生了第二代和第三代產(chǎn)品。如圖1.4所示,ASIMO仿人形機(jī)器人具備人工智能技術(shù),可以利用身上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 張光華,潘婧. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(19)
[2]改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 陳金鑫,董蛟,朱旭芳. 指揮控制與仿真. 2019(03)
[3]基于Gazebo的機(jī)器人靈活操作控制平臺(tái)的搭建[J]. 姜玉,原明亭. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(12)
[4]“好奇”號(hào)火星探測(cè)器火星表面取樣鉆探近況[J]. 趙斌魁,孫平賀,張紹和,曹函. 地質(zhì)科技情報(bào). 2018(06)
[5]基于自適應(yīng)蒙特卡洛算法的實(shí)時(shí)定位研究[J]. 操鳳萍,樊啟要. 計(jì)算機(jī)工程. 2018(09)
[6]工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用分析[J]. 朱宇飛. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(13)
[7]智能服務(wù)機(jī)器人發(fā)展綜述[J]. 張晶晶,陳西廣,高佼,孫亮,薄國(guó)寧. 人工智能. 2018(03)
[8]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的同步定位與地圖構(gòu)建(SLAM)算法研究進(jìn)展[J]. 劉暢. 裝備制造技術(shù). 2017(12)
[9]一種移動(dòng)機(jī)器人擴(kuò)展卡爾曼濾波定位算法及仿真[J]. 張謙. 廣東第二師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]復(fù)雜環(huán)境下機(jī)器人路徑規(guī)劃方法研究[J]. 王欽釗,程金勇,李小龍. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(10)
博士論文
[1]移動(dòng)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 曲麗萍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于ROS的機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王輝.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2019
[2]基于激光SLAM的移動(dòng)機(jī)器人地圖構(gòu)建與優(yōu)化[D]. 胡銘超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]室內(nèi)環(huán)境的二維語(yǔ)義地圖構(gòu)建與路徑規(guī)劃研究[D]. 光興嶼.武漢科技大學(xué) 2019
[4]基于激光雷達(dá)的機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王功業(yè).天津工業(yè)大學(xué) 2019
[5]基于SLAM算法的移動(dòng)機(jī)器人定位導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 王盼盼.安徽工程大學(xué) 2018
[6]移動(dòng)機(jī)器人的同時(shí)建圖與定位研究[D]. 沈一鳴.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2018
[7]室內(nèi)動(dòng)態(tài)環(huán)境下基于粒子濾波的服務(wù)機(jī)器人定位[D]. 雷楊浩.西南科技大學(xué) 2018
[8]基于視覺(jué)的室內(nèi)巡檢機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 李鵬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[9]基于ROS的移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 明瑞冬.武漢理工大學(xué) 2018
[10]倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人拓?fù)涞貓D構(gòu)建[D]. 田偉.上海交通大學(xué) 2018
本文編號(hào):3123436
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