基于激光雷达的室内AGV地图创建与定位方法研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 缩略词 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-33页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第16-17页 |
| 1.2 激光雷达与AGV导航技术 | 第17-21页 |
| 1.2.1 AGV导航方式及其特点 | 第17-18页 |
| 1.2.2 基于激光雷达的AGV导航技术 | 第18-21页 |
| 1.2.2.1 激光雷达测距 | 第18-19页 |
| 1.2.2.2 基于激光雷达的AGV定位 | 第19-21页 |
| 1.2.2.3 基于激光雷达的AGV环境地图创建 | 第21页 |
| 1.3 课题相关技术的研究概况 | 第21-30页 |
| 1.3.1 环境地图研究概况 | 第21-23页 |
| 1.3.1.1 特征地图 | 第22页 |
| 1.3.1.2 栅格地图 | 第22-23页 |
| 1.3.2 激光雷达扫描数据中特征提取研究概况 | 第23-25页 |
| 1.3.2.1 线段类特征提取方法 | 第23-25页 |
| 1.3.2.2 点类特征提取方法 | 第25页 |
| 1.3.3 地图创建研究概况 | 第25-29页 |
| 1.3.3.1 基于EKF的SLAM | 第25-27页 |
| 1.3.3.2 基于RBPF的SLAM | 第27页 |
| 1.3.3.3 基于Graph的SLAM | 第27-29页 |
| 1.3.4 移动机器人定位研究概况 | 第29-30页 |
| 1.3.4.1 EKF定位 | 第29页 |
| 1.3.4.2 马尔可夫定位 | 第29-30页 |
| 1.3.4.3 蒙特卡洛定位 | 第30页 |
| 1.4 课题提出和论文安排 | 第30-33页 |
| 第二章 激光雷达扫描数据中特征提取方法研究 | 第33-53页 |
| 2.1 引言 | 第33-34页 |
| 2.2 激光雷达扫描模型 | 第34-36页 |
| 2.2.1 扫描数据获取 | 第34页 |
| 2.2.2 测量及其不确定性模型 | 第34-36页 |
| 2.3 基于特征线段的特征点提取方法 | 第36页 |
| 2.4 基于分割-合并的特征线段提取 | 第36-48页 |
| 2.4.1 IEPF分割算法 | 第36-37页 |
| 2.4.2 基于IEPF的分割-合并法 | 第37-39页 |
| 2.4.3 特征线段参数及其不确定性计算方法推导 | 第39-43页 |
| 2.4.4 实验验证与结果分析 | 第43-48页 |
| 2.4.4.1 实验条件与评价指标 | 第43-44页 |
| 2.4.4.2 实验结果与分析 | 第44-48页 |
| 2.5 特征点提取 | 第48-52页 |
| 2.5.1 特征点识别 | 第48-49页 |
| 2.5.2 特征点位置及其不确定性计算方法推导 | 第49-50页 |
| 2.5.3 实验验证与结果分析 | 第50-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第三章 基于EKF的AGV地图创建方法研究 | 第53-74页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 SLAM问题的形式和结构 | 第54-56页 |
| 3.3 基于EKF的SLAM求解方法 | 第56-57页 |
| 3.4 融合绝对方向信息的EKF SLAM研究 | 第57-69页 |
| 3.4.1 总体结构 | 第58页 |
| 3.4.2 内层EKF模型建立 | 第58-60页 |
| 3.4.3 外层EKF模型建立 | 第60页 |
| 3.4.4 计算过程 | 第60-61页 |
| 3.4.5 仿真与结果分析 | 第61-69页 |
| 3.4.5.1 评价指标与仿真条件 | 第61-63页 |
| 3.4.5.2 仿真结果分析 | 第63-69页 |
| 3.5 基于IAE-CMAC的自适应系统噪声估计 | 第69-73页 |
| 3.5.1 CMAC的基本思想和模型结构 | 第70-71页 |
| 3.5.2 基于IAE-CMAC的系统噪声估计 | 第71页 |
| 3.5.3 仿真与结果分析 | 第71-73页 |
| 3.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 特征地图中的全局定位方法研究 | 第74-96页 |
| 4.1 引言 | 第74页 |
| 4.2 定位问题的形式和结构 | 第74-76页 |
| 4.3 基于Markov的AGV定位 | 第76-81页 |
| 4.3.1 位姿空间离散化 | 第76-77页 |
| 4.3.2 基于频域处理的时间更新模型 | 第77-78页 |
| 4.3.3 基于高斯核平滑的观测更新模型 | 第78-80页 |
| 4.3.4 算法实现流程 | 第80-81页 |
| 4.4 仿真与结果分析 | 第81-95页 |
| 4.4.1 无噪声相似环境AGV直线行走仿真 | 第81-84页 |
| 4.4.2 无噪声相似环境AGV原地旋转仿真 | 第84-86页 |
| 4.4.3 无噪声非相似致密环境AGV静止仿真 | 第86-89页 |
| 4.4.4 有噪声复合环境AGV漫游综合仿真 | 第89-93页 |
| 4.4.5 栅格尺寸对定位精度的影响仿真 | 第93-95页 |
| 4.5 本章小结 | 第95-96页 |
| 第五章 激光导航AGV系统开发与实验研究 | 第96-107页 |
| 5.1 引言 | 第96页 |
| 5.2 激光导航AGV实验平台开发 | 第96-98页 |
| 5.3 地图创建实验 | 第98-102页 |
| 5.3.1 半封闭式空房间环境实验 | 第98-100页 |
| 5.3.2 狭长走廊环境 | 第100-102页 |
| 5.4 全局定位实验 | 第102-106页 |
| 5.5 本章小结 | 第106-107页 |
| 第六章 总结与展望 | 第107-109页 |
| 6.1 工作总结 | 第107页 |
| 6.2 研究展望 | 第107-109页 |
| 参考文献 | 第109-124页 |
| 致谢 | 第124-125页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第125页 |
