基于分布式表征的室內(nèi)機(jī)器人智能語義地圖創(chuàng)建方法研究.pdf

1、隨著機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展、應(yīng)用層次不斷深入，高度智能化已成為機(jī)器人發(fā)展的必然趨勢(shì)。其中，理解環(huán)境的語義特征是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、減小認(rèn)知鴻溝、完成復(fù)雜工作的前提。然而，常規(guī)的地圖構(gòu)建方法使機(jī)器人對(duì)環(huán)境語義信息缺乏必要的理解，嚴(yán)重制約了其理論發(fā)展與實(shí)際應(yīng)用。在此背景下，本文針對(duì)室內(nèi)辦公環(huán)境研究一種描述環(huán)境語義場(chǎng)景的機(jī)器人分布式表征智能語義地圖創(chuàng)建方法，該方法將環(huán)境的語義信息嵌入人工路標(biāo)中，機(jī)器人通過掃描路標(biāo)獲取語義信息，構(gòu)建語義地圖，并為后續(xù)

2、的機(jī)器人復(fù)雜工作形式提供指導(dǎo)。本文的主要工作內(nèi)容包括:
　　1、以室內(nèi)未知環(huán)境為研究背景，研究一種基于雙目視覺傳感器的移動(dòng)機(jī)器人SLAM問題處理思路與解決方法。兩輪移動(dòng)機(jī)器人通過機(jī)載雙目視覺傳感器拍攝環(huán)境圖片，并采用視差法求解環(huán)境路標(biāo)的深度信息。利用EKF算法在對(duì)機(jī)器人位姿進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)的同時(shí)，對(duì)環(huán)境路標(biāo)進(jìn)行定位與增廣。
　　2、針對(duì)室內(nèi)環(huán)境變化大、攝像機(jī)視角限制等視覺定位問題，同時(shí)在室內(nèi)環(huán)境中布置RFID系統(tǒng)，基于BVIRE

3、算法對(duì)配有電子標(biāo)簽的人工路標(biāo)坐標(biāo)和移動(dòng)機(jī)器人的觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行定位。利用RFID定位結(jié)果可以修正視覺定位的誤差，顯著提高移動(dòng)機(jī)器人的定位精度。
　　3、面向移動(dòng)機(jī)器人對(duì)室內(nèi)語義環(huán)境的認(rèn)知理解問題，設(shè)計(jì)一種方便語義信息存儲(chǔ)和識(shí)讀的QR code人工路標(biāo)，并研究基于QR code技術(shù)和RFID技術(shù)的“度量-拓?fù)?語義”分布式表征智能語義地圖創(chuàng)建的方法。度量層中，機(jī)器人根據(jù)視覺信息、RFID信息對(duì)自身位姿和人工路標(biāo)進(jìn)行定位及優(yōu)化。拓?fù)鋵又?/p>