室內(nèi)定位是室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的一項(xiàng)非常重要的研究?jī)?nèi)容,是室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人完成導(dǎo)航和路徑規(guī)劃等任務(wù)的前提,因此,受到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的研究。在室內(nèi)環(huán)境中,由于物品遮擋和人員走動(dòng)等因素影響,GPS等室外定位技術(shù)并不能有效應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境。機(jī)器視覺(jué)憑借著價(jià)格低、重量輕、能耗低和對(duì)環(huán)境限制少等優(yōu)點(diǎn),提供的圖像信息量大、特征豐富、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),更有利于系統(tǒng)獲得高精度定位,得到室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人定位領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。由于基于圖像匹配的室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人定位技術(shù)難度高,目前使用的圖像匹配算法大多是傳統(tǒng)的算法,存在穩(wěn)定性、泛化能力和精度不高等問(wèn)題。本文從室內(nèi)環(huán)境地圖構(gòu)建和機(jī)器視覺(jué)定位兩方面進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的高精度、快速定位。主要研究工作包括以下方面:（1）闡述本課題研究的背景和意義、室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人定位的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、常用的一些定位方法的優(yōu)缺點(diǎn),以及基于機(jī)器視覺(jué)室內(nèi)定位需要解決的難點(diǎn),介紹了室內(nèi)定位技術(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。（2）研究室內(nèi)環(huán)境地圖構(gòu)建理論方法。為提高室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的定位精度,本文提出一種基于柵格地圖的室內(nèi)環(huán)境構(gòu)圖法,把室內(nèi)環(huán)境劃分為大小相同柵格,利用機(jī)器人拍攝圖像,建立室內(nèi)環(huán)境圖像數(shù)據(jù)集,圖像數(shù)據(jù)集... 

【文章來(lái)源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

機(jī)器視覺(jué)室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人定位系統(tǒng)框圖

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10傳感器采集的數(shù)據(jù)需要處理后才能一起使用；（3）不適合太復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，定位精度差。拓?fù)涞貓D是反映對(duì)象之間的關(guān)系，利用圓弧連接節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)，其中節(jié)點(diǎn)表示室內(nèi)環(huán)境的一個(gè)區(qū)域，機(jī)器人可以沿著圓弧從一個(gè)節(jié)點(diǎn)走到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，而不必經(jīng)過(guò)其他節(jié)點(diǎn)。拓?fù)涞貓D具有以下優(yōu)缺點(diǎn)：（1）比較適合做大范圍航路規(guī)劃的任務(wù)；（2）地圖精度最低；（3）容易出現(xiàn)誤匹配的情況；（4）不使用于在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中。柵格地圖是一種易于創(chuàng)建和維護(hù)，也適用于室內(nèi)環(huán)境的結(jié)構(gòu)和布局，尤其是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，圖像特征多的室內(nèi)商嘗機(jī)嘗地鐵站等場(chǎng)所；并且它對(duì)某個(gè)柵格的感知信息可直接與室內(nèi)環(huán)境中某個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)，與機(jī)器視覺(jué)攝像機(jī)獲取室內(nèi)環(huán)境中某個(gè)區(qū)域信息不謀而合，但它的缺點(diǎn)很是很明顯的，對(duì)定位的精度要求較高時(shí)，需要對(duì)室內(nèi)環(huán)境劃分為比較細(xì)的柵格，也導(dǎo)致特征提娶識(shí)別算法的要求特別高。根據(jù)柵格地圖構(gòu)建的思路和方法，本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)環(huán)境單層?xùn)鸥衿矫娴貓D如圖2.1，側(cè)面圖如圖2.2所示。圖2.1中3321-3330表示室內(nèi)環(huán)境的房間，A-U表示室內(nèi)環(huán)境走廊過(guò)道劃分為多個(gè)大小均勻的柵格，每個(gè)柵格的寬度與所占房間門(mén)面的寬度一樣，也把門(mén)面劃分為多個(gè)網(wǎng)格。當(dāng)室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的定位精度要求越高，柵格也相應(yīng)變校圖2.1室內(nèi)環(huán)境柵格地圖劃分平面圖

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2.2室內(nèi)環(huán)境單層?xùn)鸥駛?cè)面地圖2.2室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的坐標(biāo)(1)室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人直角坐標(biāo)標(biāo)注圖。室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人在二維的環(huán)境中行走，移動(dòng)機(jī)器人的位姿用x,y,θ來(lái)表示，x,y表示室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人相對(duì)世界坐標(biāo)位置，表示室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人朝向。為了研究之便，建立室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人坐標(biāo)系RRXPY、世界坐標(biāo)系11XOY，如圖2.3。圖2.3室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人移動(dòng)模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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