移動機器人視覺里程計研究.pdf

1、目前，機器人的發(fā)展重點正在從傳統(tǒng)的制造業(yè)轉(zhuǎn)向非制造業(yè)，尤其是服務(wù)機器人，研究從事清潔、看護、保安等工作的移動機器人正成為機器人研究的熱點。這些移動機器人必須通過傳感器感知環(huán)境和自身狀態(tài), 完成有目的的自主運動, 從而完成一定作業(yè)功能。 移動機器人的導(dǎo)航能力是實現(xiàn)其自主控制的最重要問題之一,而定位是移動機器人導(dǎo)航的最基本環(huán)節(jié)。定位是確定機器人在工作環(huán)境中相對于全局坐標的位姿。定位方法根據(jù)機器人工作環(huán)境復(fù)雜性，配備傳感器的種類和數(shù)量

2、不同有多種方法。隨著計算機運算速度和存儲容量的迅速發(fā)展以及圖像技術(shù)相應(yīng)進步，基于視覺的移動機器人定位技術(shù)正在快速的發(fā)展。視覺是最接近于人的定位方法，能夠提供豐富的信息和特征，為應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)解決機器人定位問題提供了良好的信息來源。豐富的信息也給視覺定位帶來了很多的問題，要求算法能夠快速處理大量數(shù)據(jù)，或者有實時性要求，同時算法也需要具有相當?shù)聂敯粜浴?本文系統(tǒng)地研究了基于視覺里程計的移動機器人定位方法，并實現(xiàn)了基于視覺里程計定位

3、方法的導(dǎo)航應(yīng)用。本文主要提出了基于特征跟蹤與卡爾曼濾波的移動機器人視覺里程計定位方法: 算法的基本原理是尋找并跟蹤圖像中的特征點,并且從已知的機器人位姿計算未標定的特征在世界坐標系中的坐標，而用已標定的特征在新的觀察位姿對應(yīng)的圖像坐標系中的坐標計算機器人的位姿，從而構(gòu)成一個特征坐標與機器人位姿計算相互依賴的遞推過程。同時本文也實現(xiàn)了上述算法在交龍機器人的導(dǎo)航應(yīng)用：在交龍機器人實驗平臺上，利用上述方法獲得機器人的位姿，并將相關(guān)數(shù)據(jù)與ARM