基于三維激光掃描儀的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人定位與建圖.pdf

1、未知環(huán)境下的定位與環(huán)境感知是移動(dòng)機(jī)器人上層高級(jí)應(yīng)用的基礎(chǔ)，對(duì)提高機(jī)器人的自主能力具有重要的意義?；诩す獾耐瑫r(shí)定位與地圖構(gòu)建系統(tǒng)以其高精度、抗干擾、魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)成為機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文基于自主研制的三維激光掃描儀，結(jié)合MEMS慣性傳感器與里程計(jì)設(shè)計(jì)了一套高精度的室內(nèi)定位與地圖建立系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的同時(shí)定位與三維點(diǎn)云地圖的建立。論文完成以下工作：
　　（1）分析了MEMS慣性傳感器的誤差模型，在其基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于Kalma

2、n濾波器的姿態(tài)測(cè)量模型，并結(jié)合里程計(jì)實(shí)現(xiàn)了慣性與里程計(jì)組合定位子系統(tǒng)。
　?。?）實(shí)驗(yàn)對(duì)比了基于NDT與ICP配準(zhǔn)算法的配準(zhǔn)結(jié)果，證明了NDT配準(zhǔn)算法的快速性與準(zhǔn)確性。將里程計(jì)定位子系統(tǒng)與點(diǎn)云配準(zhǔn)相結(jié)合，加速了點(diǎn)云的配準(zhǔn)過程，減小了里程計(jì)定位子系統(tǒng)定位的累積誤差。
　?。?）針對(duì)點(diǎn)云配準(zhǔn)的累積誤差，前端采用基于NDT的回環(huán)檢測(cè)算法進(jìn)行點(diǎn)云的回環(huán)檢測(cè)，構(gòu)建機(jī)器人移動(dòng)軌跡的位姿圖，后端對(duì)位姿圖進(jìn)行圖優(yōu)化。
　?。?）為驗(yàn)證