| 摘要 | 第2-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-21页 |
| 1.1 引言 | 第9-10页 |
| 1.2 服务机器人的定义及分类 | 第10-11页 |
| 1.3 服务机器人的研究意义 | 第11-13页 |
| 1.4 国内外服务机器人研究现状 | 第13-17页 |
| 1.4.1 国外服务机器人研究现状 | 第13-16页 |
| 1.4.2 国内服务机器人研究现状 | 第16-17页 |
| 1.5 服务机器人自定位与环境构建的研究难点 | 第17-19页 |
| 1.5.1 复杂地形下的轨迹估计 | 第17-18页 |
| 1.5.2 动态环境构图与定位 | 第18页 |
| 1.5.3 多传感器信息融合 | 第18页 |
| 1.5.4 其他因素 | 第18-19页 |
| 1.6 服务机器人发展趋势 | 第19-20页 |
| 1.7 论文的主要工作 | 第20-21页 |
| 第二章 SLAM结构问题及解决方法 | 第21-39页 |
| 2.1. 引言 | 第21页 |
| 2.2 SLAM问题的历史 | 第21-25页 |
| 2.3 SLAM的制定和结构问题 | 第25-30页 |
| 2.3.1 SLAM问题介绍 | 第25-26页 |
| 2.3.2 概率性SLAM问题描述 | 第26-27页 |
| 2.3.4 概率性SLAM的结构 | 第27-30页 |
| 2.4 SLAM问题的解决方法 | 第30-36页 |
| 2.4.1 EKF-SLAM | 第30-32页 |
| 2.4.2 Rao-Blackwellised滤波器 | 第32-36页 |
| 2.5 SLAM的应用 | 第36-38页 |
| 2.6 结论 | 第38-39页 |
| 第三章 SLAM的相关问题 | 第39-56页 |
| 3.1 引言 | 第39-40页 |
| 3.2 计算复杂度 | 第40-48页 |
| 3.2.1 状态增广 | 第40-42页 |
| 3.2.2 分区更新 | 第42-44页 |
| 3.2.3 稀疏化 | 第44-46页 |
| 3.2.4 全局子地图 | 第46-47页 |
| 3.2.5 相对子地图 | 第47页 |
| 3.2.6 相对构图 | 第47-48页 |
| 3.3 数据关联 | 第48-50页 |
| 3.3.1 批验证 | 第48-49页 |
| 3.3.2 外观特征 | 第49-50页 |
| 3.3.3 多假设数据关联 | 第50页 |
| 3.4 环境模型 | 第50-55页 |
| 3.4.1 部分观测和延迟构图 | 第51-52页 |
| 3.4.2 非几何路标 | 第52-53页 |
| 3.4.3 3-D SLAM | 第53页 |
| 3.4.4 轨迹导向的SLAM | 第53-54页 |
| 3.4.5 嵌入辅助信息 | 第54-55页 |
| 3.4.6 动态环境 | 第55页 |
| 3.5 结论 | 第55-56页 |
| 第四章 静态环境中EKF-SLAM及一种改进算法研究 | 第56-74页 |
| 4.1 数学模型 | 第56-59页 |
| 4.1.1 扩展状态向量 | 第57页 |
| 4.1.2 状态转移模型 | 第57-59页 |
| 4.1.3 观测模型 | 第59页 |
| 4.1.4 逆观测模型 | 第59页 |
| 4.2. EKF算法流程 | 第59-67页 |
| 4.2.1 初始化 | 第59-60页 |
| 4.2.2 时间更新过程 | 第60-62页 |
| 4.2.3 数据关联 | 第62页 |
| 4.2.4 观测更新过程 | 第62-65页 |
| 4.2.5 状态向量的增广问题 | 第65-67页 |
| 4.3 EKF的一种改进算法 | 第67-73页 |
| 4.3.1 路标的全局更新 | 第67-69页 |
| 4.3.2 基于已知路标对服务机器人位姿进行修正 | 第69-70页 |
| 4.3.3 仿真实验及误差分析 | 第70-73页 |
| 4.4 结论 | 第73-74页 |
| 第五章 FastSLAM | 第74-95页 |
| 5.1 引言 | 第74-76页 |
| 5.2 基于贝叶斯的SLAM表达式 | 第76-79页 |
| 5.3 SLAM后验概率因式分解 | 第79-81页 |
| 5.4 数据关联已知的FastSLAM | 第81-86页 |
| 5.5 FastSLAM 2.0：改进建议分布 | 第86-92页 |
| 5.5.1 采样新的位姿扩展路径后验概率 | 第87-89页 |
| 5.5.2 更新观测路标的估计 | 第89-90页 |
| 5.5.3 计算权重因子 | 第90-92页 |
| 5.6 FastSLAM 1.0和FastSLAM 2.0仿真实验及误差分析 | 第92-94页 |
| 5.7 结论 | 第94-95页 |
| 第六章 服务机器人的设计及实验 | 第95-106页 |
| 6.1 引言 | 第95页 |
| 6.2 系统整体设计方案及硬件组成 | 第95-101页 |
| 6.2.1 Arduino开源硬件 | 第96-97页 |
| 6.2.2 超声波传感器 | 第97-98页 |
| 6.2.3 直流电机驱动板 | 第98页 |
| 6.2.4. 三轴陀螺仪+三轴加速度 | 第98-99页 |
| 6.2.5 串口联网模块 | 第99-100页 |
| 6.2.6 测速模块 | 第100页 |
| 6.2.7 小车运动模型和观测模型的建立 | 第100-101页 |
| 6.3 软件平台的构建 | 第101-103页 |
| 6.3.1 Arduino控制程序 | 第101-102页 |
| 6.3.2 SOCKET程序 | 第102-103页 |
| 6.4 MATLAB数据处理及实验 | 第103-105页 |
| 6.5 结论 | 第105-106页 |
| 第七章 结论与展望 | 第106-110页 |
| 7.1 全文总结 | 第106-108页 |
| 7.2 未来研究和展望 | 第108-110页 |
| 参考文献 | 第110-119页 |
| 致谢 | 第119-120页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第120-122页 |
