基于二維地圖蒙特卡羅定位的三維室內地圖構建.pdf

1、移動機器人同步定位與地圖構建（Simultaneous Localization and Mapping,SLAM）是實現(xiàn)機器人自主導航的關鍵技術之一。使用SLAM技術構建的二維地圖已經在移動機器人自動導航中得到廣泛的使用。機器人活動能力的不斷增強和室內環(huán)境的日益復雜，使得機器人必須考慮環(huán)境的三維信息，三維地圖無疑更接近于現(xiàn)實生活場景，機器人可以根據(jù)三維地圖信息決定其移動策略，更好的實現(xiàn)自動導航。
　　隨著圖像處理技術和計算機視覺

2、技術的發(fā)展，基于視覺定位的SLAM近幾年開始廣泛的應用于移動機器人三維室內地圖構建中，然而視覺定位的實時性較差，同時在一些特征較少且高度對稱的環(huán)境中，例如走廊，視覺定位會產生特征匹配失誤，特征匹配失誤會造成累積誤差，累積誤差導致機器人錯誤的定位，錯誤的定位會影響所構建三維地圖的質量。二維地圖下基于激光雷達的蒙特卡羅定位（Monte Carlo localization,MCL）有更高的定位精度，因此本文提出利用二維地圖下基于激光雷達的蒙

3、特卡羅定位來解決三維地圖構建中的定位問題，同時利用Kinect傳感器采集周圍的環(huán)境信息來構建局部三維地圖，通過二維地圖下的定位我們能得到不同時刻機器人的位姿，之后求解出這些位姿間的轉換矩陣，使用這些轉換矩陣對局部三維地圖進行拼接，最后得到全局三維地圖。為了驗證所提方法的性能，我們在機器人TurtleBot2和自制機器人上進行了實驗，構建了三維室內走廊地圖。同時在相同走廊場景下，使用2014年提出的RGB-D SLAM構建了三維地圖，并與