室内移动机器人导航系统研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyh20070901
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
移动机器人的定位技术是其导航的基础,决定着移动机器人是否能顺利地完成导航任务,也是移动机器人领域的重要研究课题。目前室内移动机器人定位主要使用的传感器有激光雷达、摄像机、惯性传感器和室内伪卫星定位等。为提高室内移动机器人在复杂工作环境中导航定位的精度和鲁棒性,并满足物美价廉的客户要求,研究使用单目相机和轮式编码器信息融合的定位方法,设计一套基于ArUco码与轮式编码器融合的视觉定位导航系统。本文从以下几个方面进行研究:分析使用自然特征点和使用人工路标进行视觉定位的优缺点,针对单目相机存在尺度不确定问题,使用ArUco码人工路标建立地图,研究全局定位的方法。对ArUco码的室内定位原理进行分析,阐述了其基本组成原理和图像检测方法,结合EPNP(Efficient Pn P)的3D-2D检测算法和张正有标定法标定相机内参数,实现利用单目相机对ArUco码的位姿估计和建立全局ArUco码分布图。分析利用ArUco码进行纯视觉定位的局限性,移动机器人在复杂的室内环境定位时受光照变化、运动模糊、路面不平的影响,存在纯视觉定位抖动问题和在大场景环境下没有ArUco码时导航定位丢失的问题。因此,研究一种基于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)的ArUco码和轮式编码器信息融合的定位方法。使用轮式编码器进行运动预测,利用ArUco重投影误差进行更新的方法,根据相机视野出现不同的ArUco码数量,动态地调节视觉和轮式编码器的协方差矩阵。在定位系统初始化时,为提高初始全局定位精度,采用EPNP计算初始值和用LM(LevenbergMarquardt)进行非线性优化的方法。根据移动机器人的控制要求,选择Pure-pursuit控制器,动态更改前视距离和运动速度,通过实验仿真表明,移动机器人在导航过程中与实际轨迹更加贴合,符合移动机器人的实际工作要求。对自主设计的室内两轮差速移动机器人,搭建基于ROS(机器人操作系统)的操控系统,在实验室模拟一个较复杂的工作环境,通过人工规划导航路径,对所研究的融合定位算法进行机器人导航定位实验。实验结果表明,本文所研究的基于ArUco码与轮式编码器融合定位算法可以满足移动工业机器人的定位精度和鲁棒性等要求,研究成果将进一步应用于工业实践之中。
其他文献
学位
审计监督作为党和国家监督体系的重要组成部分,特别是对领导干部这个“关键少数”监督是从严治党、依法治国的必然要求。领导干部经济责任审计作为对这个“关键少数”权力运行制约及监督的审计制度,在当前国家审计进入全覆盖的新时期,肩负的使命和责任更加重大。如何达成经济责任审计监督的全面化全覆盖体系,加大审计力度,提升审计质量,构建并优化领导干部经济责任审计全覆盖体系,做到应审尽审、凡审必严、严肃问责,是摆在审
‘伦晚’脐橙(Citrus sinensis(L.)Osb.)是华盛顿脐橙的芽变品种,属晚熟品种。但由于在我国栽培时间较短,‘伦晚’脐橙果实品质研究,尤其是对有机酸代谢的相关研究较少。本研究以‘伦晚’脐橙与‘纽荷尔’脐橙为主要材料,分析果实发育期间糖、酸变化情况,并对果实有机酸积累相关基因进行挖掘与表达分析;同时研究低温对果实有机酸积累的影响。具体研究结果如下:1.果实发育期间可溶性糖与有机酸变化
为探究河北丰宁坝上草原蝗虫的绿色防控技术,2021年6月至9月对该地区蝗虫群落组成进行了调查;在对当地草原优势种蝗虫对当地优质牧草取食量分析的基础上,筛选出3种优质牧草对当地退化草地进行补播,分析补播后蝗虫群落的变化;同时比较不同剂型金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)对该地区草原蝗虫的防治效果。研究取得结果如下:(1)共采集蝗虫个体12978头,记录蝗虫隶属7科21属39
在中国经济稳步进入新常态阶段中,以低成本驱动的粗放型、数量型经济发展状态逐步转变为集约型、质量型的发展状态,在这一阶段中除了科技的驱动,人才也成为公司之间获得竞争优势的重要工具,人才作为公司中不可复制的宝贵资源,对人才的培养已经成为公司不断创新和保持可持续发展能力的重要来源。H公司创办于2007年,是一家生产销售专业汽车,挂车,车桥,车轴等零部件的装备制造业企业,随着科技与知识的高速发展,公司员工
随着智能手机普及与发展,手机媒体逐渐成为新闻信息传播的重要媒介,不仅影响和改变着媒体的新闻传播形式,而且对受众的新闻信息获取和接收方式也产生了深刻变革。在这场新闻传播媒介转型升级中,短视频的出现和发展扮演了重要角色,它改变了以往文字、图片相结合的单一类型,丰富了新闻传播形式。而体育新闻作为资讯类新闻的一种,通过短视频形式进行传播具有非常好的优势,它既能为受众提供丰富多彩的体育新闻内容,又对我国体育
近年来,肿瘤的发病率不断递增,严重危害人类的健康。化疗、放疗和手术是肿瘤治疗的三大主要手段,其中化疗目前仍然是肿瘤治疗的基石。阿霉素(Doxorubicin,DOX)作为蒽环类化疗药物的代表,是一种高效广谱的抗癌药物。然而,DOX严重的心脏毒性限制了其临床应用。DOX诱导的急性心脏毒性通常发生在治疗期间或治疗后,它在一定程度上是可逆的,在治疗终止后一周内可得到缓解。与急性心脏毒性不同,DOX介导的
随着社会经济尤其是文化产业的发展,中国正在实现由“文化大国”向“文化强国”的转变。党的十八大以来,习近平主席曾在多个场合中强调文化自信,博大精深的中国传统民族文化能“增加做中国人的骨气和底气”,是我们民族最厚重的文化软能力,也是我们文明发展的精神母体,蕴含着中华民族最深厚的精神追求。明代的应景补子纹样随节序而转换,宫廷内使用对应纹样的补子以对应节景,是中国岁时节日传统民族文化中的独特符号,象征着明
中国共产党在领导中国革命、建设和改革的百年征程中所形成的斗争精神,突显出了中国共产党人独特的精神特质与鲜明的政治品格。中国共产党斗争精神的形成与发展,离不开站在马克思主义视角来看待世界、分析问题,离不开中华优秀传统文化的熏陶和浸染,更离不开党伟大的斗争实践。在正确理论的指引下,党坚定了开展斗争的决心;在优秀传统文化的滋养下,党塑造了务实求真、自强不息、推己及人的生活态度和价值取向;在百年斗争实践的
镍基单晶高温合金具有良好的高强度、耐高温性能,已经发展成为先进航空发动机涡轮叶片的关键材料。服役过程中合金的力学性能是影响部件寿命及人机安全至关重要的因素。因此,镍基单晶高温合金的发展就决定了涡轮叶片的力学性能能否达到现代应用的具体要求。基于此,为了探究镍基单晶高温合金在服役过程中的微观结构演化机理,本文采用分子动力学方法研究了Ni/Ni3Al的力学行为。本文的主要研究内容如下:(1)首先,基于嵌