机器人室内定位应用技术研究

《机器人室内定位应用技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、WuhanInstituteOfTechnologyy硕士士学学位位论论文机器人室内定位应用技术研究学科专业：机械电子工程研究生：詹文强指导教师：陈绪兵教授培养单位：机械工程学院二○一六年五月分类号：TP399学校代号：10490学号：201302027密级：公开武汉工程大学硕士学位论文机器人室内定位应用技术研究作者姓名：詹文强指导教师姓名、职称：陈绪兵教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：机械电子工程研究方向：机器人定位技术论文提交日期：2016年3月28日论文答辩日期：2016年5月22日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：2016年月日答辩委员会主席：鲁平Researchonth

2、eapplicationtechnologyofrobotsindoorlocalizationAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：MechanicalandElectronicEngineeringCandidate：ZhanWenqiangSupervisor：Prof.ChenXubingWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人

3、或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：2016年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密Ο，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密Ο。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：2016年月日2016

4、年月日摘要随着现代社会信息化与工业化的不断融合，以机器人技术为代表的智能产业蓬勃发展，这已成为现代社会科技创新的一个重要标志。机器人技术是当今工程技术研究中十分活跃的研究领域，中国将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域。定位是机器人通过使用本身所携带的各种传感器，获得自身和周围环境有用信息，经过相关数据处理，从而计算得到自身位姿的过程。机器人的室内定位技术是实现机器人真正自主化的关键所在，该问题已得到世界各研究机构的广泛关注。根据不同传感器的运用，人们提出了不同的机器人室内定位技术，通过分析这些定位技术，结合最新的机器视觉技术，本文提出了基于深度传感器的的机器人室内定位方法。通过

5、分析现在流行的机器人同时定位与地图创建技术，分析其原理，了解该方法的核心思想，将深度传感器成功运用在机器人的室内定位上。对深度传感器进行深入了解，从数学原理出发进行工作原理分析，以了解其深度成像过程。使用深度传感器彩色信息，建立不同尺度空间的图像，在不同尺度空间上进行特征搜索，寻找图像特征点，然后对相关图像进行特征匹配，在匹配过程中，使用改进算法，错误匹配数目减少。然后根据相关图像的匹配点，以及对应的深度信息计算出机器人在不同时刻的相对位姿。在计算过程中，为了提高对噪声的鲁棒性，开始使用随机一致采样算法（RANSAC）进行相对位姿的初始估算，然后使用迭代邻近算法（ICP）进行精确计算。在地图

6、的表达过程中，使用拓扑地图对不同位置信息进行描述。使用最小二乘法对建立的拓扑地图进行优化，得到全局一致的拓扑地图。在优化过程中，为了减少计算量，达到实时地图优化的效果，使用分层优化算法。在优化过程中，只优化上层节点有所变化的子节点，直至到底层的原始地图，计算量少，提高了算法的实时性。然后优化得到的拓扑地图通过转换能得到我们所需的其他类型地图。进行相关实验验证，通过实验，证明了方法的有效性。I关键词：机器人；室内；定位；深度传感器IIAbstractWiththecontinuousintegrationofinformationtechnologyandindustrialization,i

7、thasbecomeanimportantsymbolofmoderntechnologicalinnovationthatroboticsastherepresentativeofintelligentindustryisbooming.Nowadaysroboticstechnologyisthehottopicinthefieldofengineeringandtechnologicalresearch