救援機(jī)器人環(huán)境特征識(shí)別及建圖系統(tǒng)研究.pdf

1、救援機(jī)器人是一種具有特殊功能的機(jī)器人,其研究領(lǐng)域中最關(guān)鍵的部分是環(huán)境識(shí)別和地圖構(gòu)建,能否繪制出準(zhǔn)確的地圖是救援工作能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵。本文針對(duì)救援環(huán)境的特殊性,首先對(duì)救援機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),然后著重研究了救援環(huán)境特征識(shí)別和救援機(jī)器人地圖構(gòu)建等方面的內(nèi)容,通過設(shè)計(jì)制作的救援機(jī)器人平臺(tái)進(jìn)行環(huán)境特征識(shí)別及建圖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。
　　根據(jù)救援環(huán)境特征的特點(diǎn),分析救援機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu),選取主從式控制為救援機(jī)器人的控制系統(tǒng);為了解決

2、環(huán)境信息獲取問題,設(shè)計(jì)了適用于救援環(huán)境的傳感器構(gòu)架,選取了合適的傳感器;給出激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理方法,并建立用于觀測(cè)的穩(wěn)定平臺(tái)。為解決救援機(jī)器人的環(huán)境識(shí)別問題,采用區(qū)域分割和特征提取來實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息提取,提出一種改進(jìn)的Split-and-Merge算法,便于更有效地從環(huán)境信息中提取特征線段。針對(duì)救援機(jī)器人的環(huán)境識(shí)別及其建圖(SLAM)問題,提出了一種基于特征線段匹配的建圖方法,提高了系統(tǒng)運(yùn)行速度;在救援機(jī)器人移動(dòng)過程中,系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行