融合激光與RGB-D相機(jī)的移動(dòng)機(jī)器人自定位算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人正朝向智能化和自主化發(fā)展，并開始走進(jìn)家庭為人類服務(wù)。機(jī)器人的自定位、構(gòu)建地圖和實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能化和自主化的重要內(nèi)容，而機(jī)器人的自定位技術(shù)又是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航與構(gòu)建地圖的重要前提，所以提高機(jī)器人定位精度對(duì)機(jī)器人的研究擁有非常重要的意義。
　　目前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)機(jī)器人自定位進(jìn)行了研究，主要傳感器采用里程計(jì)、激光測(cè)距儀、GPS及慣性傳感器等。隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展

2、，基于視覺(jué)傳感器的定位技術(shù)可廣泛應(yīng)用于機(jī)器人的定位系統(tǒng)。2010年微軟生產(chǎn)的Kinect攝像頭是一款RGB-D攝像機(jī)，在機(jī)器人領(lǐng)域得到了很好地應(yīng)用。許多學(xué)者提出了RGB-D SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法，但此算法對(duì)圖像信息依賴性很大，在特別場(chǎng)景下會(huì)存在匹配錯(cuò)誤，機(jī)器人的定位誤差將無(wú)法修正。
　　本文為了提高機(jī)器人自定位精度，對(duì)傳統(tǒng)的兩種定位方法從理論到實(shí)際進(jìn)行了深入的實(shí)

3、驗(yàn)分析，提出了一種室內(nèi)環(huán)境下將激光測(cè)距和RGB-D相機(jī)視覺(jué)定位使用動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)相融合的算法，來(lái)提高機(jī)器人定位精度。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1.對(duì)機(jī)器人攜帶的三種傳感器：里程計(jì)、激光測(cè)距儀、RGB-D相機(jī)進(jìn)行模型建立，分析了各自的誤差來(lái)源。
　　2.分析了EKF算法融合里程計(jì)和激光測(cè)距數(shù)據(jù)的機(jī)器人定位，從MATLAB仿真到機(jī)器人實(shí)際運(yùn)動(dòng)，討論了其算法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　3.對(duì)目前流行的RGB-D SLAM算法進(jìn)行了分析討論，