智能轮椅同时定位与地图创建研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Kdx1999
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
智能轮椅,作为现今社会中部分人群的生活所需品,被众多的研究机构作为研发课题。目前本领域的主要目标是实现适合平民大众消费水平的高智能化辅助型智能轮椅。要实现这一目标,紧急性与安全可靠及易操作性成为智能轮椅研究的主要目标。安全灵活的自主移动为使用者提供较大限度的智能辅助,高效的地图创建与定位是重要前提之一。   本文首先对现阶段智能轮椅的研究现状进行了简要的介绍,阐述了实现这些目标的现有方法,以此引入智能轮椅基于多传感器的同时定位与地图创建课题--基于视觉传感器及多传感器信息融合的通过对环境信息的特征提取及匹配、更新确定自身位姿并建立地图。依据自主移动机器人导航过程中同时定位与地图创建的相近专业知识,对本课题所要应用到的机器人基于多传感器环境信息采集的相关基础理论进行详细说明,为本课题研究提供了必要前提。在分析自主移动机器人地图创建的技术要求及前人地图创建过程中算法实现的难点所在的基础上提出了本文的新观点:将机器人几种常用的地图模型进行优化整合,即利用超声波传感器采集的信息转换为栅格地图对环境信息进行初步筛选,并进行阈值简化,然后利用简化出的栅格地图对单目视觉传感器所获得的图像信息进行范围缩小化,直接目的是争取最大化的减少环境特征点的数量,以减小在下面所提及的基于扩展卡尔曼滤波的智能轮椅同时定位与地图创建(SLAM)算法的计算量,然后将简化后得到的特征点所绘制的拓扑地图与激光测距仪的信息处理后得到的几何地图进行信息融合,得出混合地图,作为智能轮椅同时定位与地图创建的地图数学模型。对本文研究所采用的智能轮椅设计了同时定位与地图创建的总体实现规划。详细阐述了本文所采用的两个主要算法:基于尺度不变特征变换--SIFT(Scale Invariant Feature Transform)的环境信息图像特征提取;本文智能轮椅的同时定位与地图创建的算法--扩展卡尔曼滤波(EKF)方法。   针对本文的研究目的和提出的想法,进行了实验步骤设计。最后阐述了自己对该课题后续的发展展望。
其他文献
超声波电机是利用压电陶瓷的逆压电效应使定子表面的质点产生超声振动,利用定、转子之间的摩擦材料实现能量转换。这种独特的工作原理使其具备结构简单、断电自锁和低速大转
随着现代化建设的步伐不断加快,像高速的铁路建设、大型电厂建设这样的大型施工项目也层出不穷。这些大型施工项目中,各式各样的起重机扮演着至关重要的角色。而随着各种起重
无线传感器网络是由一组带有无线通信收发装置的传感器节点以自组织的方式组成的一个多跳、临时、无中心的网络,可广泛用于海洋和野生动植物监测,楼宇安全及地震监测,以及许多军
随着工业的发展和科技的进步,机械臂在工业生产中得到了越来越广泛的应用。对机械臂的研究,有助于提高工作效率和改善操作性能。而机械臂运动学、路径规划和控制理论则是机械
严格说来,任何一个物理系统都是非线性的,而时滞现象又普遍存在于各种工程、生物和经济等系统中.因此,对非线性时滞系统的研究具有重要的理论意义和实用价值.近十几年来,非线性时滞
随着我国经济的快速发展,人民生活水平的提高,目前我国木材供应的缺口越来越大,木材的需求量与木材的供应量之间的矛盾,也越来越严重,解决这一问题的根本途径就是有效的利用
目标跟踪是实现视频智能监视的基础,采用多个相机联合进行视频监视是智能监控系统发展的必然趋势。本文针对多相机环境下目标跟踪中的一些关键问题进行研究。   多相机联合
在优化的研究领域中,有一类基本和重要的问题一互补问题(Complementarity Problems).这类问题发展非常迅速,且出现了各种各样的互补问题.许多实际问题,例如力学、交通、经济
非线性系统的稳定性分析方法有:相平面法、描述函数法、绝对稳定性理论、李雅普诺夫稳定性理论和输入输出稳定性理论等。由于非线性系统的复杂性,这些方法在描述非线性系统稳定
伴随着分布式控制系统在工业过程控制系统的广泛应用,组态软件作为分布式控制系统软件系统的重要组成部分得到了飞速发展,已经成为现代计算机控制系统的核心。本文在中国四联集