基于WIFI的改進(jìn)型RatSLAM算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-17 00:34
移動(dòng)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM),是通過(guò)機(jī)器人自身攜帶的傳感器在線(xiàn)測(cè)量和位置估計(jì),從而在部分已知或完全未知環(huán)境中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自定位和增量式地圖構(gòu)建。SLAM是智能移動(dòng)機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn),被認(rèn)為是能否真正實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主定位導(dǎo)航的關(guān)鍵。移動(dòng)機(jī)器人從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是移動(dòng)的傳感器平臺(tái),傳感器雖然類(lèi)型和能力各有不同,但是都存在使用限制和不同程度的噪聲。傳統(tǒng)的基于概率的SLAM方法基于貝葉斯?fàn)顟B(tài)估計(jì)理論建立的,僅考慮數(shù)據(jù)之間的遞歸關(guān)系,存在誤差累計(jì),長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模場(chǎng)景的導(dǎo)航會(huì)造成地圖的不一致性。隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者不斷深入地研究,澳大利亞學(xué)者M(jìn)ilford等提出了一種基于RatSLAM模型的仿生導(dǎo)航算法,此算法是一種純視覺(jué)的定位導(dǎo)航算法,對(duì)于復(fù)雜環(huán)境下的定位導(dǎo)航,易出現(xiàn)精度不高,環(huán)境適應(yīng)性較差,視覺(jué)圖像匹配的成功率較低,魯棒性較差等問(wèn)題;赪IFI信號(hào)的室內(nèi)定位技術(shù)憑借其使用范圍廣、低成本、便攜性等優(yōu)勢(shì)成為了室內(nèi)環(huán)境位置感知領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),但在復(fù)雜和多變的室內(nèi)環(huán)境下,定位的確定性和抗干擾能力較差。針對(duì)上述存在的問(wèn)題,...
【文章來(lái)源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-丨RatSLAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??2.2?RatSLAM仿生定位導(dǎo)航算法??
路徑積分?Z??視覺(jué)1H.ftu十m息??圖2-丨RatSLAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??2.2?RatSLAM仿生定位導(dǎo)航算法??RatSLAM模型足將位S細(xì)胞和頭方向細(xì)胞進(jìn)行合并,形成一個(gè)稱(chēng)為位姿細(xì)??胞的新細(xì)胞類(lèi)型。位S細(xì)胞表征機(jī)器人的位罝,頭方向細(xì)胞則表征機(jī)器人的朝向。??機(jī)器人的位姿信息被編碼在位姿感知細(xì)胞單獨(dú)的二:維競(jìng)爭(zhēng)性吸引子網(wǎng)絡(luò)(CAN)??模塊屮,在位姿細(xì)胞活性實(shí)時(shí)更新的過(guò)程中,運(yùn)用活性度最高的位姿細(xì)胞表征當(dāng)??前載體的位姿,位姿細(xì)胞的總活性持續(xù)處于+變狀態(tài)。RatSLAM完整模型的結(jié)??構(gòu),如圖2-2所示。??外部視覺(jué)感知??局部場(chǎng)景???????(^位姿一視圖場(chǎng)景??T?,??位姿感知細(xì)胞??(PC)??內(nèi)部感知???路徑烷合??圖2-2?RatSLAM模型結(jié)構(gòu)框圖??9??
2.2.1位姿表征??位姿細(xì)胞是一個(gè)大小固定的三維立方體,即為三維空間坐標(biāo)系。通過(guò)三維坐??標(biāo)表征機(jī)器人在三維空間里的位置和方向,如圖2-3所示,其中活性包表示細(xì)胞??的活性強(qiáng)度,(U)表征載體當(dāng)前所處的平面實(shí)際位置,沒(méi)表征載體當(dāng)前的朝向,??任意時(shí)刻機(jī)器人的位姿狀態(tài)都可視為-個(gè)位姿細(xì)胞。編碼機(jī)器人位姿信息的競(jìng)爭(zhēng)??性吸引子M絡(luò)(CAN)是模擬頭方向細(xì)胞和位置細(xì)胞的功能建立的模型,其通過(guò)??對(duì)位姿細(xì)胞活性合理的刺激和抑制,達(dá)到始終控制著位姿細(xì)胞內(nèi)部的活動(dòng)的目的,??保證位姿細(xì)胞活性的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。??久二丨:磁容.??!?、?!,?!??/一,丫、、、、:??、、?I?,??x??圖2-3三維位姿細(xì)胞模型??每個(gè)位姿感知細(xì)胞用興夼度權(quán)重矩陣來(lái)表述每個(gè)位姿細(xì)胞連接到與之相鄰??的其他位姿細(xì)胞的映射
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于藍(lán)牙微功耗的室內(nèi)定位檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 竇昱欽,張峰,許寅曦,白志帥. 自動(dòng)化與儀表. 2018(03)
[2]A Brain-inspired SLAM System Based on ORB Features[J]. Sun-Chun Zhou,Rui Yan,Jia-Xin Li,Ying-Ke Chen,Huajin Tang. International Journal of Automation and Computing. 2017(05)
[3]智能空間下基于WIFI指紋定位與粒子濾波的服務(wù)機(jī)器人復(fù)合全局定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 路飛,田國(guó)會(huì),劉國(guó)良,王宇恒. 機(jī)器人. 2016(02)
[4]基于RGB-D數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)SLAM算法[J]. 付夢(mèng)印,呂憲偉,劉彤,楊毅,李星河,李玉. 機(jī)器人. 2015(06)
[5]一種改進(jìn)的RatSLAM仿生導(dǎo)航算法[J]. 張瀟,胡小平,張禮廉,馬濤,王玉杰. 導(dǎo)航與控制. 2015 (05)
[6]測(cè)距式傳感器同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建綜述[J]. 劉建華,劉華平,楊建國(guó),高蒙,孫富春. 智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]仿生機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王國(guó)彪,陳殿生,陳科位,張自強(qiáng). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(13)
[8]動(dòng)態(tài)環(huán)境中的WiFi指紋自適應(yīng)室內(nèi)定位方法[J]. 陳斌濤,劉任任,陳益強(qiáng),劉軍發(fā),蔣鑫龍,劉定俊. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]改進(jìn)RBPF的移動(dòng)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建[J]. 羅元,余佳航,汪龍峰,王運(yùn)凱. 智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]未知觀(guān)測(cè)噪聲時(shí)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建[J]. 弋英民,劉丁,黃瑩. 控制理論與應(yīng)用. 2015(03)
碩士論文
[1]移動(dòng)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建研究[D]. 李恩澤.哈爾濱工程大學(xué) 2018
本文編號(hào):3593702
【文章來(lái)源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-丨RatSLAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??2.2?RatSLAM仿生定位導(dǎo)航算法??
路徑積分?Z??視覺(jué)1H.ftu十m息??圖2-丨RatSLAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??2.2?RatSLAM仿生定位導(dǎo)航算法??RatSLAM模型足將位S細(xì)胞和頭方向細(xì)胞進(jìn)行合并,形成一個(gè)稱(chēng)為位姿細(xì)??胞的新細(xì)胞類(lèi)型。位S細(xì)胞表征機(jī)器人的位罝,頭方向細(xì)胞則表征機(jī)器人的朝向。??機(jī)器人的位姿信息被編碼在位姿感知細(xì)胞單獨(dú)的二:維競(jìng)爭(zhēng)性吸引子網(wǎng)絡(luò)(CAN)??模塊屮,在位姿細(xì)胞活性實(shí)時(shí)更新的過(guò)程中,運(yùn)用活性度最高的位姿細(xì)胞表征當(dāng)??前載體的位姿,位姿細(xì)胞的總活性持續(xù)處于+變狀態(tài)。RatSLAM完整模型的結(jié)??構(gòu),如圖2-2所示。??外部視覺(jué)感知??局部場(chǎng)景???????(^位姿一視圖場(chǎng)景??T?,??位姿感知細(xì)胞??(PC)??內(nèi)部感知???路徑烷合??圖2-2?RatSLAM模型結(jié)構(gòu)框圖??9??
2.2.1位姿表征??位姿細(xì)胞是一個(gè)大小固定的三維立方體,即為三維空間坐標(biāo)系。通過(guò)三維坐??標(biāo)表征機(jī)器人在三維空間里的位置和方向,如圖2-3所示,其中活性包表示細(xì)胞??的活性強(qiáng)度,(U)表征載體當(dāng)前所處的平面實(shí)際位置,沒(méi)表征載體當(dāng)前的朝向,??任意時(shí)刻機(jī)器人的位姿狀態(tài)都可視為-個(gè)位姿細(xì)胞。編碼機(jī)器人位姿信息的競(jìng)爭(zhēng)??性吸引子M絡(luò)(CAN)是模擬頭方向細(xì)胞和位置細(xì)胞的功能建立的模型,其通過(guò)??對(duì)位姿細(xì)胞活性合理的刺激和抑制,達(dá)到始終控制著位姿細(xì)胞內(nèi)部的活動(dòng)的目的,??保證位姿細(xì)胞活性的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。??久二丨:磁容.??!?、?!,?!??/一,丫、、、、:??、、?I?,??x??圖2-3三維位姿細(xì)胞模型??每個(gè)位姿感知細(xì)胞用興夼度權(quán)重矩陣來(lái)表述每個(gè)位姿細(xì)胞連接到與之相鄰??的其他位姿細(xì)胞的映射
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]智能空間下基于WIFI指紋定位與粒子濾波的服務(wù)機(jī)器人復(fù)合全局定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 路飛,田國(guó)會(huì),劉國(guó)良,王宇恒. 機(jī)器人. 2016(02)
[4]基于RGB-D數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)SLAM算法[J]. 付夢(mèng)印,呂憲偉,劉彤,楊毅,李星河,李玉. 機(jī)器人. 2015(06)
[5]一種改進(jìn)的RatSLAM仿生導(dǎo)航算法[J]. 張瀟,胡小平,張禮廉,馬濤,王玉杰. 導(dǎo)航與控制. 2015 (05)
[6]測(cè)距式傳感器同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建綜述[J]. 劉建華,劉華平,楊建國(guó),高蒙,孫富春. 智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]仿生機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王國(guó)彪,陳殿生,陳科位,張自強(qiáng). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(13)
[8]動(dòng)態(tài)環(huán)境中的WiFi指紋自適應(yīng)室內(nèi)定位方法[J]. 陳斌濤,劉任任,陳益強(qiáng),劉軍發(fā),蔣鑫龍,劉定俊. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]改進(jìn)RBPF的移動(dòng)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建[J]. 羅元,余佳航,汪龍峰,王運(yùn)凱. 智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]未知觀(guān)測(cè)噪聲時(shí)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建[J]. 弋英民,劉丁,黃瑩. 控制理論與應(yīng)用. 2015(03)
碩士論文
[1]移動(dòng)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建研究[D]. 李恩澤.哈爾濱工程大學(xué) 2018
本文編號(hào):3593702
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