移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人同時(shí)定位與建圖研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-02 06:16
隨著科技發(fā)展,移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的硬件市場(chǎng)和軟件開(kāi)發(fā)逐漸成熟,移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人大規(guī)模應(yīng)用成為可能;特別是近幾年各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人的普及,移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的工作環(huán)境也越來(lái)越復(fù)雜,這便對(duì)移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人完成各項(xiàng)任務(wù)的能力提出更高要求。因此提高地圖的構(gòu)建精度以及提高自身的定位精度便成為移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的研究熱點(diǎn)。對(duì)于機(jī)器人的建圖與定位的研究大多還處于彼此獨(dú)立的狀態(tài),這種研究使得移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的軟件以及硬件發(fā)生變化的情況下,移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的定位與建圖系統(tǒng)面臨著二次開(kāi)發(fā)。為了提高機(jī)器人研發(fā)代碼的復(fù)用率,本文以開(kāi)源機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS(Robot Operating System)作為軟件平臺(tái),對(duì)移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人在靜態(tài)未知環(huán)境下導(dǎo)航最為關(guān)鍵的同步定位與地圖構(gòu)建(SLAM,Simultaneous Localization And Mapping)進(jìn)行研究。首先,研究了擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)以及無(wú)跡卡爾曼濾波(UKF),并通過(guò)無(wú)跡變換改進(jìn)粒子濾波(PF),使得粒子濾波在非高斯非線(xiàn)性的估計(jì)時(shí)有更出色的性能,對(duì)改進(jìn)的算法進(jìn)行仿真模擬,給出算法流程;將UKF以及改進(jìn)PF引入到fastSLAM中,并給出改進(jìn)fastSL...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Aethoninc.TUGT4供應(yīng)鏈移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人Fig.1.1Aethoninc.TUGT4supplychainmobilerobot
1.2 Boston Dynamics 開(kāi)發(fā)的 BigDog1.2 BigDog, developed by Boston Dyna應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,教育機(jī)器人、開(kāi)發(fā)勇于實(shí)踐的領(lǐng)域,其中,美國(guó)等具有超越其他國(guó)家的領(lǐng)先地位,世界的發(fā)展,這種現(xiàn)象正在發(fā)生1986 年開(kāi)始的“七五”計(jì)劃,之后僅有相關(guān)國(guó)企單位參加,二十世紀(jì)究;伴隨著改革開(kāi)放,我們國(guó)家的,因此只是代加工。我國(guó)機(jī)器人事,由于將機(jī)器人研發(fā)工作由社會(huì)各迅猛發(fā)展,并且逐步的縮小了與發(fā)
圖 1.3 新松 AVG 物流機(jī)器人 圖 1.4 Geek+“貨到人”機(jī)器人ig. 1.3 SIASUN’s AVG logistics robot Fig. 1.4 Geek+ delivery robot課題主要研究?jī)?nèi)容課題主要通過(guò)對(duì)于 fastSLAM 算法的研究,掌握了包括對(duì)算法的定位算法以及路標(biāo)算法的原理,通過(guò)研究粒子濾波提出了一種改進(jìn)的粒子濾波并將改進(jìn)粒子濾波應(yīng) fastSLAM 中,利用 MATLAB 進(jìn)行仿真,通過(guò)搭建的移動(dòng)機(jī)器人來(lái)實(shí)驗(yàn)算法,對(duì)算法進(jìn)行分析。論文結(jié)構(gòu)如下:第 2 章研究了卡爾曼濾波以及粒子濾波,并對(duì)粒子濾波提出改進(jìn),并且利用LAB 進(jìn)行濾波仿真模擬。第3章研究了fastSLAM對(duì)于路標(biāo)估計(jì)以及采樣的算法,并提出了改進(jìn)的fastSLAM,通過(guò) MATLAB 仿真實(shí)驗(yàn)了 fastSLAM 以及改進(jìn)的 fastSLAM 在路標(biāo)估計(jì)以及定的準(zhǔn)確性。第 4 章利用激光雷達(dá)、ODROIDXU4、ArduinoNANO 等設(shè)備搭建了一款基于 ROS
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]現(xiàn)代服務(wù)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 黃龍華. 設(shè)備管理與維修. 2018(14)
[2]基于Arduino的AGV小車(chē)設(shè)計(jì)[J]. 李國(guó)豪,翁柏濤,楊曉冰,李瀅,陳曉敏,鄭譽(yù)煌. 中國(guó)科技信息. 2018(05)
[3]基于專(zhuān)利數(shù)據(jù)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)軌道研究[J]. 關(guān)皓元. 科技創(chuàng)業(yè)月刊. 2017(15)
[4]基于ROS的機(jī)器人模型構(gòu)建方法研究[J]. 曹正萬(wàn),平雪良,陳盛龍,蔣毅. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2015(08)
[5]基于ROS戶(hù)外移動(dòng)機(jī)器人軟件系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 黃開(kāi)宏,楊興銳,曾志文,盧惠民,鄭志強(qiáng). 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2013(04)
[6]服務(wù)機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王田苗,陶永,陳陽(yáng). 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2012(09)
[7]激光雷達(dá)的測(cè)距特性及其測(cè)距精度研究[J]. 姜海嬌,來(lái)建成,王春勇,李振華. 中國(guó)激光. 2011(05)
[8]無(wú)跡卡爾曼濾波(UKF)的應(yīng)用比較分析[J]. 許迅雷. 西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[9]激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波算法述評(píng)[J]. 王金亮,陳聯(lián)君. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2010(05)
[10]服務(wù)機(jī)器人的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 嵇鵬程,沈惠平. 常州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
碩士論文
[1]智能社交機(jī)器人的研究[D]. 符國(guó)和.華東師范大學(xué) 2016
[2]基于圖像局部不變性特征的機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別與定位[D]. 范志斌.北京交通大學(xué) 2011
本文編號(hào):3418122
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Aethoninc.TUGT4供應(yīng)鏈移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人Fig.1.1Aethoninc.TUGT4supplychainmobilerobot
1.2 Boston Dynamics 開(kāi)發(fā)的 BigDog1.2 BigDog, developed by Boston Dyna應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,教育機(jī)器人、開(kāi)發(fā)勇于實(shí)踐的領(lǐng)域,其中,美國(guó)等具有超越其他國(guó)家的領(lǐng)先地位,世界的發(fā)展,這種現(xiàn)象正在發(fā)生1986 年開(kāi)始的“七五”計(jì)劃,之后僅有相關(guān)國(guó)企單位參加,二十世紀(jì)究;伴隨著改革開(kāi)放,我們國(guó)家的,因此只是代加工。我國(guó)機(jī)器人事,由于將機(jī)器人研發(fā)工作由社會(huì)各迅猛發(fā)展,并且逐步的縮小了與發(fā)
圖 1.3 新松 AVG 物流機(jī)器人 圖 1.4 Geek+“貨到人”機(jī)器人ig. 1.3 SIASUN’s AVG logistics robot Fig. 1.4 Geek+ delivery robot課題主要研究?jī)?nèi)容課題主要通過(guò)對(duì)于 fastSLAM 算法的研究,掌握了包括對(duì)算法的定位算法以及路標(biāo)算法的原理,通過(guò)研究粒子濾波提出了一種改進(jìn)的粒子濾波并將改進(jìn)粒子濾波應(yīng) fastSLAM 中,利用 MATLAB 進(jìn)行仿真,通過(guò)搭建的移動(dòng)機(jī)器人來(lái)實(shí)驗(yàn)算法,對(duì)算法進(jìn)行分析。論文結(jié)構(gòu)如下:第 2 章研究了卡爾曼濾波以及粒子濾波,并對(duì)粒子濾波提出改進(jìn),并且利用LAB 進(jìn)行濾波仿真模擬。第3章研究了fastSLAM對(duì)于路標(biāo)估計(jì)以及采樣的算法,并提出了改進(jìn)的fastSLAM,通過(guò) MATLAB 仿真實(shí)驗(yàn)了 fastSLAM 以及改進(jìn)的 fastSLAM 在路標(biāo)估計(jì)以及定的準(zhǔn)確性。第 4 章利用激光雷達(dá)、ODROIDXU4、ArduinoNANO 等設(shè)備搭建了一款基于 ROS
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期刊論文
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[2]基于Arduino的AGV小車(chē)設(shè)計(jì)[J]. 李國(guó)豪,翁柏濤,楊曉冰,李瀅,陳曉敏,鄭譽(yù)煌. 中國(guó)科技信息. 2018(05)
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[4]基于ROS的機(jī)器人模型構(gòu)建方法研究[J]. 曹正萬(wàn),平雪良,陳盛龍,蔣毅. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2015(08)
[5]基于ROS戶(hù)外移動(dòng)機(jī)器人軟件系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 黃開(kāi)宏,楊興銳,曾志文,盧惠民,鄭志強(qiáng). 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2013(04)
[6]服務(wù)機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王田苗,陶永,陳陽(yáng). 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2012(09)
[7]激光雷達(dá)的測(cè)距特性及其測(cè)距精度研究[J]. 姜海嬌,來(lái)建成,王春勇,李振華. 中國(guó)激光. 2011(05)
[8]無(wú)跡卡爾曼濾波(UKF)的應(yīng)用比較分析[J]. 許迅雷. 西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[9]激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波算法述評(píng)[J]. 王金亮,陳聯(lián)君. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2010(05)
[10]服務(wù)機(jī)器人的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 嵇鵬程,沈惠平. 常州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
碩士論文
[1]智能社交機(jī)器人的研究[D]. 符國(guó)和.華東師范大學(xué) 2016
[2]基于圖像局部不變性特征的機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別與定位[D]. 范志斌.北京交通大學(xué) 2011
本文編號(hào):3418122
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