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时间:2019-03-20
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1、学函:互公j鲁系又噢乂肇.!BEIJINGJIAOTONGUNIVE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giaMl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SimultaneousLocalizationandMainforMobileRobotppgBasedonIncrementalSmoo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SimultaneousLocalizationandMappingforMobileRobotBasedonIncremen化1Smoo化ing11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。ni北京交通大学硕±学位论文摘要賴要SLAMSimultaneousLocalizationandMain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xtendedKalmanFilter,EKF),类是基于粒子滤波的相关算法(ParticleFilterP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
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