基于多传感器融合的移动机器人系统设计与建图导航研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.1.1 课题的来源 | 第10页 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-18页 |
| 1.2.1 移动机器人 | 第11-12页 |
| 1.2.2 同步定位与地图构建 | 第12-15页 |
| 1.2.3 多传感器融合 | 第15-16页 |
| 1.2.4 局部动态避障 | 第16-17页 |
| 1.2.5 研究现状简析 | 第17-18页 |
| 1.3 研究内容 | 第18-19页 |
| 第2章 移动机器人底盘的系统设计 | 第19-35页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 设计指标及总体设计方案 | 第19-21页 |
| 2.3 移动底盘机械结构设计 | 第21-23页 |
| 2.4 移动底盘运动学模型 | 第23-25页 |
| 2.5 传感器系统 | 第25-31页 |
| 2.5.1 激光雷达模型 | 第25-27页 |
| 2.5.2 深度相机与标定 | 第27-29页 |
| 2.5.3 安全传感器 | 第29-31页 |
| 2.6 软件系统 | 第31-34页 |
| 2.6.1 运行机制 | 第32-33页 |
| 2.6.2 软件框架 | 第33-34页 |
| 2.7 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 融合IMU的里程计校准研究 | 第35-49页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 差速移动底盘的里程计问题 | 第35-37页 |
| 3.3 惯性测量单元的标定 | 第37-43页 |
| 3.3.1 惯性测量单元简介 | 第37-38页 |
| 3.3.2 陀螺仪标定 | 第38-39页 |
| 3.3.3 加速度计标定 | 第39-42页 |
| 3.3.4 地磁计标定 | 第42-43页 |
| 3.4 姿态解算 | 第43-46页 |
| 3.4.1 基于EKF融合陀螺仪与加速度计 | 第43-45页 |
| 3.4.2 基于互补滤波融合地磁计 | 第45-46页 |
| 3.5 IMU与里程计的数据融合 | 第46-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 融合深度相机的栅格地图构建与动态避障 | 第49-60页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 基于深度相机与激光雷达融合的栅格地图 | 第49-53页 |
| 4.2.1 传感器模型 | 第49页 |
| 4.2.2 贝叶斯方法与栅格地图模型 | 第49-50页 |
| 4.2.3 改进的传感器栅格地图融合 | 第50-53页 |
| 4.3 局部动态避障研究 | 第53-59页 |
| 4.3.1 人工势场法基本原理 | 第53-54页 |
| 4.3.2 基于改进人工势场法的动态避障 | 第54-57页 |
| 4.3.3 动态避障仿真分析 | 第57-59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第5章 移动平台的搭建与实验研究 | 第60-73页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 机器人实验平台搭建 | 第60-62页 |
| 5.3 融合IMU的建图定位精度分析 | 第62-67页 |
| 5.3.1 小场地建图定位实验 | 第62-65页 |
| 5.3.2 大场地建图定位实验 | 第65-67页 |
| 5.4 融合深度相机的栅格地图建立实验 | 第67-69页 |
| 5.5 动态避障实验及分析 | 第69-72页 |
| 5.5.1 动态窗口法静态避障实验 | 第69-70页 |
| 5.5.2 动态窗口法动态避障实验 | 第70页 |
| 5.5.3 改进人工势场法的动态避障实验 | 第70-72页 |
| 5.6 本章小结 | 第72-73页 |
| 结论 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80页 |
