近年來(lái)隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的提高,各行各業(yè)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的需求與日俱增。移動(dòng)機(jī)器人定位技術(shù)作為移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵性技術(shù),也是研究的難點(diǎn),得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛的關(guān)注。本文針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人高精度和無(wú)先驗(yàn)信息的定位需求,以較為廉價(jià)的二維激光雷達(dá)為環(huán)境感知傳感器,采用人工設(shè)置的反光板作為特征來(lái)進(jìn)行移動(dòng)機(jī)器人定位,并結(jié)合里程計(jì)使用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法融合定位,來(lái)增加定位的精度和魯棒性。本文的主要工作如下:首先定義了移動(dòng)機(jī)器人的坐標(biāo)系統(tǒng),對(duì)基于里程計(jì)的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型和基于激光雷達(dá)的傳感器模型進(jìn)行推導(dǎo);通過(guò)對(duì)比移動(dòng)機(jī)器人定位中常用的地圖表示方式,在本文中選擇使用特征地圖。其次,根據(jù)反光板的特點(diǎn)對(duì)環(huán)境中存在的反光板進(jìn)行提取,并使用三角函數(shù)法對(duì)反光板的圓心位置進(jìn)行擬合;提出了基于反光板形成的三角形為匹配依據(jù)的三角形匹配算法,并詳細(xì)闡述了算法流程;對(duì)本文全局定位算法中所使用的三邊定位原理進(jìn)行數(shù)學(xué)描述,并給出一般情況下的解法。之后,使用里程計(jì)輔助法去除了激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)畸變對(duì)移動(dòng)機(jī)器人定位精度的影響,建立了里程計(jì)預(yù)測(cè)模型和激光雷達(dá)觀測(cè)模型,并使用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法進(jìn)行融合定位;對(duì)綁架移動(dòng)機(jī)器人問(wèn)題的產(chǎn)生進(jìn)... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題來(lái)源、研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
2 移動(dòng)機(jī)器人定位系統(tǒng)模型建立
    2.1 移動(dòng)機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)
    2.2 移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型
    2.3 激光雷達(dá)模型
    2.4 地圖的表示方式
    2.5 本章小結(jié)
3 基于反光板的全局定位研究
    3.1 反光板的布置要求
    3.2 識(shí)別反光板
    3.3 匹配反光板
    3.4 三邊定位原理
    3.5 構(gòu)建反光板地圖
    3.6 本章小結(jié)
4 基于反光板的擴(kuò)展卡爾曼濾波定位研究
    4.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波簡(jiǎn)介
    4.2 激光雷達(dá)數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)畸變?nèi)コ?br>    4.3 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的融合定位
    4.4 綁架移動(dòng)機(jī)器人問(wèn)題
    4.5 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)與分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    5.2 基于反光板的全局定位實(shí)驗(yàn)
    5.3 基于反光板的擴(kuò)展卡爾曼濾波定位實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]從百度Apollo計(jì)劃探討無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)展[J]. 扈杭.  數(shù)字通信世界. 2017(09)
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[5]海康威視“阡陌”機(jī)器人在智能倉(cāng)儲(chǔ)中的應(yīng)用[J].   智能機(jī)器人. 2016(02)
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博士論文
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[2]基于多傳感器融合的室內(nèi)機(jī)器人自主導(dǎo)航方法研究[D]. 張文.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于多傳感器融合的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人定位算法研究[D]. 李巍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于嵌入式Linux系統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人無(wú)線控制技術(shù)[D]. 趙九龍.西安電子科技大學(xué) 2013



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