基于激光雷達的移動機器人定位方法研究.pdf

1、移動機器人自定位是根據各種信息判斷與環(huán)境的相對位置和自身姿態(tài)，主要包括絕對定位和相對定位兩部分，是機器人自主導航領域的關鍵問題之一。本文主要研究了移動機器人的自定位問題。首先本文分析研究了相關移動機器人平臺的特點，在此基礎上自主開發(fā)了基于激光雷達的AGV平臺，建立了移動機器人的坐標系模型、機器人運動模型、傳感器模型等，并分析和比較了移動機器人定位過程中的常用方法。
　　本研究針對移動機器人絕對定位問題，提出了一種基于Markov的

2、移動機器人全局定位方法。該方法分為時間更新和觀測更新兩個階段。在時間更新階段，為了實現信度圖像的非整數倍柵格平移，提出了一種基于頻域處理的時間更新方法，以得到移動機器人位姿狀態(tài)信度的初步估計；在觀測更新階段，為了實現無數據關聯的似然計算，提出一種基于高斯核平滑的觀測更新方法，估計出最終移動機器人的位姿狀態(tài)信度。最后，在Matlab平臺下設計多個仿真實例來進行驗證所提出的基于Markov全局定位方法的有效性。針對移動機器人相對定位問題提出

3、了一種移動機器人位姿跟蹤方法，這是一種點-點對應式激光掃描匹配方法。首先，獲取機器人連續(xù)不同時刻下的環(huán)境信息，將前一狀態(tài)時刻作為參考掃描，后一狀態(tài)時刻作為當前掃描，建立了相關定位參數數學模型；其次，連續(xù)使用三次1D Fourier-Mellin得到所需要的旋轉和平移增量；最后，在Matlab平臺進行了多個仿真分析，并在實際環(huán)境下完成了大量位姿跟蹤實驗，通過與其他方法的對比分析，突出了本文方法在定位精度和計算復雜度上的優(yōu)越性，以及對復雜環(huán)