移動(dòng)機(jī)器人研制與基于粒子濾波的同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建研究.pdf

1、本文主要針對(duì)室內(nèi)自主式移動(dòng)機(jī)器人開發(fā)及其室內(nèi)環(huán)境障礙物識(shí)別和同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建問題開展研究工作。 針對(duì)自主式移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航的需要，確定了傳感器系統(tǒng)和布局，設(shè)計(jì)了聲納數(shù)據(jù)采集模塊、紅外數(shù)據(jù)采集模塊的硬件電路，制定了系統(tǒng)的CAN總線通信協(xié)議，編寫了各模塊的軟件和上位機(jī)CAN總線通信軟件。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種新型的基于CAN總線的移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性和擴(kuò)展性。設(shè)計(jì)了一種新型的基于EPOS運(yùn)動(dòng)控制器的移動(dòng)

2、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，并對(duì)EPOS運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行了應(yīng)用開發(fā)。在分析現(xiàn)有障礙物識(shí)別方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)很多室內(nèi)環(huán)境地面的紋理特征比較明顯，提出了一種基于紋理特征的室內(nèi)障礙物識(shí)別方法。該方法利用攝像機(jī)采集的環(huán)境圖像，基于Gabor小波提取紋理特征進(jìn)行室內(nèi)障礙物識(shí)別。提出了一種利用激光測(cè)距儀的采集數(shù)據(jù)，基于粒子濾波和概率柵格地圖的移動(dòng)機(jī)器人同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建方法，并編制了相應(yīng)的程序。進(jìn)行了室內(nèi)走廊環(huán)境地圖創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的基于粒子濾波