基于多传感器融合的移动机器人定位与导航研究

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1、中强辩学院舞韵佳研究耩诲圭岳{}{站搬告遍容摘要移动橇器入怒一类麓够逶过後感器慧知环麓鞠自身状态，实蕊在有障礴锈环境中面向目标的自主运动，从而究成一定作业功能的智能机器人系统。红外、超声、视觉传感器都是移动机器人常用的传感器。本报告以这些传感器为对象，以移动懿嚣入CASIA—l实验乎台秀依据，对蒸予多佟感器熬会懿移劫壤器大定毽嚣导航算法避行了研究。蕾先辩移动机器入的缴展状况、主要研究内容和研究方法进行了详细综述，并飨出了本擐告能礤究内褰安撼。其次以红外、超声、视觉多传感器为研究背景，提出了多传感器分布式融台结构，为蘩于多传懑器惑台鹣移葫援器入定位和警航醑究提供了瑷论框黎。第三，针

2、对=维静止戚运动目标(特别是地藤目标)，提出了基于多项式拟合的CCD标定方法以及基于电子罗盘补偿的修正的多项式j篁{合的CCD标定方法。第西，零#曩多终感器豹冗余鼹互{}褥浚，提窭7基予必奄褥蠹稳CCD融合豹移动机器人自定位算法以及基于超声和CCD融合的移动机器人定能算法。第五，根据超声和红矫传感器提供的数据，提出了基于Q学习的非视觉移动极器人导航算法。第六，根据移动机器人导航任务分解，提出了基于PGF和模糊技术的分布式瑟豫分裁舅法；在魏基璃上，获褥了基予Q学习静移动祝辩入视觉导虢算法。最后，对所取得的研究成果进行了总绺，指如了移动枧器人技术硬究熊发展趋势。关键词：移动机器人，多

3、传感器融合，标定，定位，导航!旦型兰堕!垫些堕塞堕堡!：亘些苎堡重一——ABSTRACTMobilerobot，thankstotheperceptionofitsstatesandtheenvironmentviasensors，isartintelligentroboticmachinesystemthatcallautonomousIyimplementmotionintheenvironmentwithobstaclesSOthatitcanfinishsomecertaintasks．Infrared，ultrasonic，andCCDsensorsareincommo

4、nusebyamobilerobotsystem．Takingthesesensorsastheresearchingobjects，thelocationandnavigationalgorithmsbasedonthemulti—sensorfusiontechnologyfortheexperimentalplatformofthemobilerobotCASIA·Iaredeeplystudiedinthisreport．Firstly,thedevelopmenthistory,currentstate，mainresearchcontent，andresearchme

5、thodsforamobilerobotarereviewedindetail，andthearrangementofresearchcontentinthisreportisgivenatthesametime．Secondly,Takinginfrared，ultrasonic，andCCDmultiplesensorsasresearchobjectives，multi-sensordistributedfusionarchitectureisputforward，whichprovidesaframeworkforthealgorithmresearchoftheloca

6、tionandnavigationbasedonthemulti．sensor血sionforamobilerobot．Thirdly,aimingat2-dimensionimmobileormovingobjects(especiallythegroundobjects)，theCCDcalibrationmethodbasedonthepolynomialfittingandtheCCDcalibrationmethodbasedontheelectroniccompasscompensationandthemodifiedpolynomialfittingareputfo

7、rward．Fourthly,bymakinguseoftheredulldantandcomplementarypropertiesofthemultiplesensors，theself-locationalgorithmbasedonthephotoelectriccoderandCCDfusionisputforwardforamobilerobot，SOisthelocationalgorithmbasedontheultrasonicandCCDfusion．Fift