基于增量平滑的移动机器人同时定位与地图构建的研究

《基于增量平滑的移动机器人同时定位与地图构建的研究》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、学函：互公ｊ鲁系又噢乂肇．！ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥ民８１１￥於領硕±学位论：３＾Ｑｋ＾基于增量平誦移动机器人論定位圓与删构麵研巧ｇｉａＭｌ指导教师宋宇副教授如＇《道乂麥硕±学位论文基于增量平滑的移动机器人同时定位与地图构建的研究ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＭａｉｎｆｏｒＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔｐｐｇＢａｓｅｄｏｎＩｎｃｒｅｍｅｎｔａｌＳｍｏｏ化ｉｎｇ作者：储明帅导师：宋宇北京交通大学２

2、０１６年３月ｌＯｌ：学校化巧：ＯＯ密级公开化京交通大学硕古学位论文基于增量平滑的移动机器人同时定位与地图构建的研究ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＭａｐｐｉｎｇｆｏｒＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔＢａｓｅｄｏｎＩｎｃｒｅｍｅｎ化１Ｓｍｏｏ化ｉｎｇ１１作者姓名；储明帅学号；３２０２巧导师姓名：宋宇职称：副教授学位类别：工学学位级别；硕±学科专业：控制科学与工程研巧方向；机器人控制与导航北京交通大学２０１６年３月Ｉ学位论文版权使用授

3、权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可＾心将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ为存在馆际合作关系的兄弟商校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名；：导师签名辦辦、作签字曰期：么年月曰签字曰期；年月芝曰＾３／致谢一本论文是在我的导师宋宇副教授的悉

4、也、指导下完成的，宋宇老师是位随和亲切而又正直的老师，具有渊搏的专业知识和严谨的治学态度。无论是在科研，，不仅使我掌握了相关专业知识还是在生活中都给了我莫大的帮助，而且也让我学到了很多做事做人的道理。在此衷也感谢Ｈ年来宋宇老师对我的关也和指导。感谢实验室里的小伙伴们，包括安密、樊雪丽学长，吴丹、郑新芳、张秋明、王成莉、范晓雷等学弟学妹，，及王伟、甄玉磊、陈小龙同学同时也感谢康铁非师兄，在科研的过程中给予了自己许多帮助和指点。感谢小伙伴们两年多的陪伴一一一，大家平时起学习，起吃饭，起玩耍，让我们建立起了

5、深厚的友谊，不仅让我在你们身上学到了很多优点，也让我的生活多了很多快乐。在这里，真诚一地向你们说声；谢谢。感谢与我朝夕相处两年多的两位室友崔道租同学和段哈哈同学，感谢你们在生活中给了我那么《无微不至的关怀，感谢你们的陪伴和鼓励，同时也祝福你们在未来的日子里幸福快乐，事业有成。感谢北京交通大学一一，感谢交大给了我个新的学习提商自己的平台，个改一变自己人生的机会。感谢交大里曾经帮助过我的每位老师，正是由于你们的奉献，才有了我的快速成长。最后，感谢我的父母和家人，感觉你们多年的养育之恩。我会继续不断

6、的努一个更加优秀的人力，把自己历练成。＂基感谢中央离校基本科研业务巧于ＲＧＢＤ视觉感知的智能机器人室内环境＂＂ＳＬＡＭ研巧，２０１４ＪＢＭ００１４和国家自然科学基金基于巧合感知的机器人实时＂定位与３Ｄ环境建模理论及轻型化装Ｓ研制，６１５７３０５３对于本文的资助。ｎｉ北京交通大学硕±学位论文摘要賴要ＳＬＡＭＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＭａｉｎ问题，即机器人同时定位与制图（ｐｐｇ）问题一，它指的是机器人从个未知环境中开始运动，在运动过程中根据自身运动模型和所携

7、带的传感器对环境进行观测来定位，同时建立周围的环境地图的过程。其解决方法主要是基于概率估计的方法一，其中主要有两类经典的算法，类是基—于卡尔曼滤波的相关算法巧ｘｔｅｎｄｅｄＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒ，ＥＫＦ），类是基于粒子滤波的相关算法（ＰａｒｔｉｃｌｅＦｉｌｔｅｒＰ巧。ＥＫＦ算法Ｗ递归的方式对机器人当前的位姿和所有的路，标的位置的髙斯密度函数进行估计。然而，ＥＫＦ算法的计算复杂度增加的很快，因此很难解决具有大规模环境方面的问题。同时，巧波算法被用于解决非线性ＳＬＡＭ问题时总会产生不一致的问题。

8、因此，近几年基于优化的算法应运而生，与基于滤波的方法相比，它具有效率更高、稳定性更好、通用性更强等优点，因此本文主要研巧基于优化方法的ＳＬＡＭ问题。基于优化方法解决ＳＬＡＭ问题的主要思想是，把ＳＬＡＭ问题转化为最小二乘法问题，通过利用最优化方法对