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移动机器人研制与基于粒子滤波的同时定位与地图创建研究  
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【作者】 于士友;
【导师】 杨杰; 刘大维;
【学位授予单位】 青岛大学;
【学科专业名称】 机械电子工程
【学位年度】 2008
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 青岛大学
【网络出版投稿时间】 2009-01-05
【关键词】 移动机器人; CAN总线; 纹理; 粒子滤波; 同时定位与地图创建;
【英文关键词】 mobile robot; CAN bus; texture; particle filter; simultaneous localization and mapping (SLAM);
【中文摘要】 本文主要针对室内自主式移动机器人开发及其室内环境障碍物识别和同时定位与地图创建问题开展研究工作。 针对自主式移动机器人导航的需要,确定了传感器系统和布局,设计了声纳数据采集模块、红外数据采集模块的硬件电路,制定了系统的CAN总线通信协议,编写了各模块的软件和上位机CAN总线通信软件。在此基础上,开发了一种新型的基于CAN总线的移动机器人控制系统,提高了控制系统的可靠性、实时性和扩展性。设计了一种新型的基于EPOS运动控制器的移动机器人运动控制系统,并对EPOS运动控制器进行了应用开发。在分析现有障碍物识别方法的基础上,针对很多室内环境地面的纹理特征比较明显,提出了一种基于纹理特征的室内障碍物识别方法。该方法利用摄像机采集的环境图像,基于Gabor小波提取纹理特征进行室内障碍物识别。提出了一种利用激光测距仪的采集数据,基于粒子滤波和概率栅格地图的移动机器人同时定位与地图创建方法,并编制了相应的程序。进行了室内走廊环境地图创建实验。实验结果表明,提出的基于粒子滤波和概率栅格地图的同时定位与地图创建算法完全可以满足移动机器人室内环境地图创建需要。
【英文摘要】 This thesis focuses on the development of an indoor autonomous mobile robot, obstacle recognition and SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) problems for indoor mobile robot. According to the practical requirements of the navigation of autonomous mobile robot, sensor system and its layout on robot, circuits of sonar and infrared ray sensor data acquisition module, CAN bus communication protocols and software for CAN bus communication are designed. A new type mobile robot control system bas...
【更新日期】 2009-02-16

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