基于激光測距儀的移動機器人同時定位與地圖構(gòu)建研究.pdf

1、機器人是智能時代的典型產(chǎn)物，而移動機器人是各智能機器人中最具代表性的。進入21世紀以后，機器人對人類的作用更加突出，且隨著技術(shù)的發(fā)展，人類對移動機器人的要求不斷提高，但最終目的是使移動機器人實現(xiàn)真正的自主化、智能化。在移動機器人完成既定任務(wù)時，環(huán)境地圖信息一般是已知的。當?shù)貓D未知時，移動機器人的運動需要周圍環(huán)境信息，所以需要繪制地圖，而繪制地圖時則需要移動機器人的精確位置信息，故移動機器人地圖信息和位置信息是互為前提的。移動機器人同時定

2、位與地圖構(gòu)建（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM），是通過攜帶特定傳感器的移動機器人，在移動過程中，對未知環(huán)境進行探測并獲取外部信息，從而實現(xiàn)在環(huán)境信息和位置信息部分已知或者完全未知情況下對移動機器人進行定位和繪制增量式地圖的過程。本文研究使用移動機器人為Drrobot公司生產(chǎn)的X80Pro無線智能移動機器人開發(fā)平臺，移動機器人攜帶了一些感測模塊，研究需要，我們在移動機器人上添加了北陽公

3、司的URG-04LX激光測距儀，用于移動機器人定位及環(huán)境特征探測。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對擴展卡爾曼濾波算法及粒子濾波算法進行推導(dǎo)和仿真驗證后，在機器人操作系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)了移動機器人同時定位與地圖構(gòu)建。⑵定義了移動機器人坐標系統(tǒng)，并且建立了移動機器人的運動模型和傳感器的觀測模型。后期的局部地圖構(gòu)建、移動機器人定位、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和全局地圖的構(gòu)建都是在此坐標系中進行。⑶討論了兩種移動機器人同時定位與地圖構(gòu)建方法，并根據(jù)研究需要，在M