移動(dòng)機(jī)器人vSLAM研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、基于視覺(jué)信息的移動(dòng)機(jī)器人同步地圖創(chuàng)建與定位(vSLAM)問(wèn)題是機(jī)器人自主導(dǎo)航技術(shù)的關(guān)鍵，已經(jīng)成為自主移動(dòng)機(jī)器人面臨的重要基礎(chǔ)性難題。本文對(duì)此進(jìn)行了深入研究，旨在構(gòu)建一個(gè)完整的vSLAM系統(tǒng)，使得移動(dòng)機(jī)器人能夠利用視覺(jué)傳感器在未知環(huán)境中實(shí)現(xiàn)“完全自主”的地圖創(chuàng)建與導(dǎo)航，取得了一些有意義的成果： 首先，本文回顧和總結(jié)了目前存在的移動(dòng)機(jī)器人同步地圖創(chuàng)建與定位方法，從系統(tǒng)的角度設(shè)計(jì)了vSLAM的體系結(jié)構(gòu)，提出了應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人的vSLA

2、M系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架。該系統(tǒng)框架考慮了vSLAM系統(tǒng)的整體實(shí)現(xiàn)過(guò)程，為后續(xù)的理論研究和本文最后的自主導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)提供了指導(dǎo)。 其次，本文建立了視覺(jué)和里程計(jì)的不確定性模型，通過(guò)研究vSLAM系統(tǒng)中傳感器引入的不確定性及其傳遞過(guò)程，創(chuàng)新性地將證據(jù)理論應(yīng)用于vSLAM系統(tǒng)不確定性的處理中。此理論使得系統(tǒng)能夠處理不確定的環(huán)境信息，融合獨(dú)立傳感器的判斷進(jìn)行輸出，從而充分利用了系統(tǒng)的冗余信息，因此獲得更加可信的環(huán)境描述。對(duì)不確定性處理算法的仿真實(shí)驗(yàn)表

3、明，用證據(jù)理論方法處理vSLAM系統(tǒng)中的不確定性在環(huán)境觀測(cè)噪聲增大及環(huán)境特征密集度增加的情況下都體現(xiàn)了較好的魯棒性。 第三，本文對(duì)基于EKF(擴(kuò)展卡爾曼濾波)實(shí)現(xiàn)的vSLAM算法進(jìn)行了研究，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)動(dòng)態(tài)模型和觀測(cè)模型對(duì)vSLAM的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了仿真。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了vSLAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性和可實(shí)現(xiàn)性，為vSLAM理論在實(shí)際機(jī)器人上的應(yīng)用建立了良好的理論基礎(chǔ)。 最后，在上述研究的基礎(chǔ)上，本文利用實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)的F