未知環(huán)境下移動機器人全自主定位導航技術研究.pdf

1、移動機器人作為一門高新前沿技術，體現了多學科交叉的特點。隨著科學技術的發(fā)展，現代化產業(yè)對移動機器人的需求日益迫切。未知環(huán)境下移動機器人全自主定位導航技術日漸成為機器人研究領域的熱點。根據傳感器對環(huán)境信息的感知，實現移動機器人自主的路徑規(guī)劃、定位并創(chuàng)建地圖成為解決機器人自主定位導航問題的關鍵。
　　 針對未知環(huán)境下移動機器人缺少先驗環(huán)境信息的特點，本文基于雙目視覺系統(tǒng)對移動機器人全自主定位導航技術進行了研究，主要內容涉及環(huán)境模型的

2、建立、路徑規(guī)劃、自主定位與地圖創(chuàng)建等方面。
　　 首先，本文利用Harris角點提取方法對雙目視覺系統(tǒng)進行線性標定，獲得攝像機的內外參數矩陣。通過改進的SIFT特征提取方法對環(huán)境信息進行特征點的提取，創(chuàng)建環(huán)境路標模型。其次，利用逆投影變換原理對環(huán)境中的疑似障礙物進行檢測，通過左右圖像之間的映射關系判別疑似障礙物的真?zhèn)涡?，并建立障礙物環(huán)境模型。根據傳感器感知信息的有限性，采用基于行為動力學的滾動窗口路徑規(guī)劃方法將全局目標進行分解，

3、通過不斷循環(huán)的到達窗口子目標，實現最終到達全局目標的任務。與此同時，在移動機器人運動過程中采用基于擴展卡爾曼濾波的同時定位與地圖創(chuàng)建(SLAM)方法，對機器人進行實時定位并創(chuàng)建具有幾何特征的環(huán)境地圖。最后，基于MATLAB平臺對移動機器人全自主定位導航方法進行了仿真實驗，結果證明該方法穩(wěn)定、可靠。
　　 在VC++6.0、OpenCV1.0的基礎上對移動機器人全自主定位導航進行了應用程序的編寫，并在真實環(huán)境下進行了行走實驗。通過