基于多传感器融合的移动机器人同步定位与建图研究

来源 :江苏科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liyuan04981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
移动机器人要达到更高的自主性和适应性,就必需要能够在未知的环境中实现自主导航。而实现自主导航的关键技术是移动机器人的同步定位与建图(SLAM,Simultaneous Localization And Mapping),即机器人在未知环境中移动的同时能够根据自身所携带的传感器来进行定位,并不断的在移动的过程中去创建增量式的地图。在目前的SLAM研究中主要根据机器人所使用传感器种类的不同分为:激光SLAM和视觉SLAM。激光SLAM使用激光作为机器人的传感器,它具有建图精度高、实时性好,但信息量少、累计误差大、只能检测安装平面上的障碍物。视觉SLAM使用相机作为传感器,它能获取丰富的环境信息,但其建图精度低,同时由于大量的RGB信息需要处理导致其实时性差,极易受环境和光线的影响。因此,使用单一的传感器来进行SLAM研究存在着各种缺陷,难以在实际的应用中创建出精度高、信息完整的地图。针对以上单一传感器所存在的各种缺陷,本文提出一种方案来将这两种传感器进行融合,利用融合之后的数据来创建更加精确、完整的环境地图。该方法首先利用中值滤波的原理将Kinect所采集的深度图进行完整性修复,填补其中所缺失的信息部分信息。然后将修复后的深度图转换成伪激光数据后,与激光传感器所采集的信息进行融合,利用融合的信息来构建环境的局部栅格地图。然后再利用融合的数据来进行激光回环检测,当检测到有回环存在时,再用Kinect的RGB图丰富的视觉信息来进行视觉回环校验。通过双回环检测来过滤掉错误的回环信息,在提高了全局地图的精度和完整性的同时,也避免了大量的视觉信息参与建图所带来的实时性差等问题。最后本文分别通过利用公开的数据集和在自行搭建的实验环境下,使用机器人操作系统(ROS,Robot Operating System)来进行单一的激光传感器、单一的Kinect传感器、以及这两种传感器所融合的方式来进行SLAM实验,以验证本文所提出的多传感器融合方案的可行性。实验结果表明,使用两种传感器融合的方式所创建的环境地图,在精度和完整性上都比单一传感器有更大的优势。
其他文献
文字与图像一直是文艺领域的热议话题,一直以来,文本为表意不明的图像供了明确的信息,而图像则帮助抽象的文本供了切实可感的形象,对于图文的一致指向性,人们已是习以为常。现在,图像与文字其各自的符号性渐渐独立起来。从“图文一致”到“图文疏离”,越来越多的艺术家通过可以营造图文之间的“距离感”以打破人们的认知惯性,建构图文之外更深层的意蕴。在当代艺术的语境下,“文字”以各种各样的形式运用到视觉创作中,本文
化石燃料发电会排放大量的CO2气体,这必将加剧温室效应,对排放的CO2气体进行碳捕集,符合我国的节能减排政策。燃气-蒸汽联合循环(Natural Gas Combined Cycles,NGCC)机组具有比
锦纶织物柔软性好,穿着舒适度高,因其具有耐磨,高弹等特点,常被用作生产运动衫、袜子等纺织用品。这些产品与人体皮肤直接接触,在汗渍、皮屑、体温等的共同作用下,细菌极其容
心肌缺血是常见的心血管疾病,严重威胁着人们的生命健康安全。持续的心肌缺血会造成心肌细胞坏死,导致心肌梗死。因此,如何使用简单、方便的方法在人群中早期发现、早期诊断
伴随着我国经济社会快速发展,居民消费水平得到极大改善,对于居住环境及其品质的要求也在日益激增。对于高层居住小区地下车库而言,业主需求日趋多样化,现阶段地下车库难以满足使用者的不同需求,无法适应当下居住环境高品质发展的时代背景。因此,如何改善高层居住小区地下车库中存在的诸多问题,满足业主的行为需求,成为建筑师们亟待解决的重要问题。本文以高层居住小区地下车库使用者需求作为研究视角,通过对于业主的问卷调
无人机技术的快速发展,给社会带来了更多的便捷,但与之相对,无人机的“黑飞”“乱飞”给监狱、机场、大型集会等等带来了诸多隐患。随着无人机飞行距离越来越远、操作难度越
鲫鱼(Carassius auratus)是我国重要的淡水养殖种类。其品种资源丰富,遗传方式复杂。生产上主要采用异种精子刺激雌核发育来生产和选育苗种形成了经济性状良好的品系,如中科3
近年来,随着智能手机的普及,逐渐取代了笔记本电脑,成为人们的新宠。智能手机搭配分光光路可以完成光谱图像的采集和分析功能,有效利用智能手机便于携带、续航时间长、镜头像
CO2作为温室气体,具有低成本、无毒、容易运输的优点,将CO2转化为有价值的化学品对于缓解能源压力和人类社会的长远发展具有积极意义。羰基化反应具有环境友好性、反应高选择
课后作业是教学活动的重要环节之一,对实现“培养和发展学生的高中物理学科核心素养”课程目标起着不可小觑的作用。如果教育工作者能够正确认识到课后作业对培养和发展学生学科核心素养的作用,以及什么形式的课后作业能够培养和发展学生学科核心素养,就可以提高课后作业的质量,在引导学生巩固课堂教学内容的同时潜移默化地培养学生学科核心素养。因此,教育工作者有必要对高中物理课后作业优化问题进行深入研究,使课后作业能够