研究發(fā)展移動機器人技術(shù)不僅有著廣闊的市場需求,還有著重要的社會意義。與一個機器人相比,多移動機器人協(xié)同工作有著更高的工作效率和魯棒性。而準確且快速地定位多移動機器人系統(tǒng)中每一個機器人的位置是整個系統(tǒng)安全高效工作的基礎(chǔ)。多移動機器人協(xié)同定位通過充分利用機器人之間的測量信息進一步提高了定位的準確性和魯棒性。提高實時性是多移動機器人協(xié)同定位研究中的重點之一。目前,GPU加速在深度學習、圖像處理、科學計算等領(lǐng)域取得了良好的加速效果。因此,本文結(jié)合GPU加速技術(shù)研究如何提高多機器人協(xié)同定位算法的運行速度。研究工作的主要成果如下:(1)針對用于單個機器人定位的粒子濾波算法,結(jié)合GPU硬件特點,分析其并行性并提出了一種基于CUDA實現(xiàn)的并行粒子濾波定位算法,仿真實驗結(jié)果表明,所提并行算法在1024個粒子時可以取得約4.6倍的加速效果,且隨著粒子數(shù)的增加,并行算法的加速效果愈加明顯。(2)深入研究了多移動機器人協(xié)同定位算法——基于Gibbs采樣的協(xié)同粒子濾波(GSCPF)算法。構(gòu)建了基于UWB(超寬帶)技術(shù)的多移動機器人協(xié)同定位實驗平臺,并進行了三個Turtlebot2機器人的實物實驗,實驗結(jié)果表明G...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1亞馬遜Kiva機器人工作圖

西安理工大學碩士學位論文2使用協(xié)同定位也可以估計這些機器人的位置[3]。多移動機器人協(xié)同定位是完成多機器人協(xié)同編隊、實現(xiàn)多機器人協(xié)作導航、增強未知環(huán)境快速探索等等多移動機器人系統(tǒng)能力的基石。快速而又精準地獲得每一個機器人的位置對多移動機器人系統(tǒng)而言至關(guān)重要。定位精度較高的非參數(shù)多....

圖1-2鈦米消毒機器人Fig.1-2TaiMiDisinfectionRobot

西安理工大學碩士學位論文2使用協(xié)同定位也可以估計這些機器人的位置[3]。多移動機器人協(xié)同定位是完成多機器人協(xié)同編隊、實現(xiàn)多機器人協(xié)作導航、增強未知環(huán)境快速探索等等多移動機器人系統(tǒng)能力的基石。快速而又精準地獲得每一個機器人的位置對多移動機器人系統(tǒng)而言至關(guān)重要。定位精度較高的非參數(shù)多....

圖1-3CPU和GPU的浮點計算能力Fig.1-3FloatingPointComputingPowerofCPUandGPU綜上所述，論文將GPU并行編程技術(shù)引入多移動機器人協(xié)同定位算法研究中，提高

緒論3像處理，科學計算等領(lǐng)域兼取得了良好的加速效果。例如，通過使用GPU訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時，訓練時間可以縮短到CPU的1/8甚至更少。圖1-3CPU和GPU的浮點計算能力Fig.1-3FloatingPointComputingPowerofCPUandGPU綜上所述，論文將GPU并....

圖2-8Kogge-Stone并行前綴和算法示意圖

GPU并行粒子濾波機器人定位方法25在重采樣中需要根據(jù)權(quán)重w[k]求權(quán)重累加和c[k]，可視為一個簡單連續(xù)前綴和操作，描述如下：c[k]=c[k-1]+w[k]（2-11）其中k=0,1,...,N-1,N是數(shù)據(jù)的大校因為c[k]的計算需要使用相鄰值，串行實現(xiàn)十分簡單但慢，并行計....

本文編號：3963462