基于視覺(jué)的步行機(jī)器人定位系統(tǒng)分析與實(shí)現(xiàn).pdf

1、人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是研究解釋和模擬人類(lèi)智能、智能行為及其規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。自主機(jī)器人的研究是目前國(guó)際人工智能的重要研究方向之一，而國(guó)際機(jī)器人足球比賽（RoboCup）已經(jīng)成為人工智能和機(jī)器人學(xué)新的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，受到了眾多的著名大學(xué)和優(yōu)秀學(xué)者的關(guān)注。 自主移動(dòng)機(jī)器人在動(dòng)態(tài)不可測(cè)環(huán)境下的定位問(wèn)題是機(jī)器人進(jìn)一步執(zhí)行任務(wù)的基本條件之一，對(duì)機(jī)器人的性能有著舉足輕重的作用，也是當(dāng)前國(guó)際上研究自主機(jī)器人的焦點(diǎn)之一。 本文對(duì)基于

2、貝葉斯濾波理論的概率定位方法進(jìn)行了研究。對(duì)于幾種被廣泛使用的實(shí)現(xiàn)方法，研究了其適用范圍、可以解決的具體定位問(wèn)題和優(yōu)缺點(diǎn)。接著以RoboCup四腿組機(jī)器人足球賽為背景，以SONY公司開(kāi)發(fā)的四腿機(jī)器人AIBOERS-7為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了機(jī)器人在比賽環(huán)境中的定位技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了用于比賽系統(tǒng)的定位模塊。 本文將蒙特卡羅濾波算法實(shí)現(xiàn)于機(jī)器人自定位技術(shù)中，根據(jù)機(jī)器人的動(dòng)作系統(tǒng)和視覺(jué)系統(tǒng)分別建立模型。通過(guò)動(dòng)作信息更新粒子狀態(tài)。通過(guò)觀測(cè)信息更新粒

3、子權(quán)值，并根據(jù)比賽特點(diǎn)提出優(yōu)化方案，針對(duì)環(huán)境相似問(wèn)題，運(yùn)用局域地圖搜索減弱地圖的對(duì)稱(chēng)性，大大降低特征粒子更新時(shí)的誤識(shí)別率。在重采樣環(huán)節(jié)中，給出了兩次篩選更新的步驟，并提出優(yōu)化粒子生成的算法。運(yùn)用視覺(jué)系統(tǒng)得到的歷史觀測(cè)信息預(yù)測(cè)并生成新粒子點(diǎn)，使新的粒子有效概率加大，加快算法的收斂速度。 在系統(tǒng)中局部融合了卡爾曼濾波算法，1）在機(jī)器人的觀測(cè)模型中混合擴(kuò)展卡爾曼濾波算法，通過(guò)視覺(jué)觀測(cè)信息改進(jìn)粒子預(yù)測(cè)分布，使粒子向似然較高區(qū)域移動(dòng)，減少