| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 选题研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状及问题 | 第9-13页 |
| 1.2.1 移动机器人SLAM(即时定位与建图)的研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 移动机器人SLAM国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.3 煤矿井下移动机器人SLAM研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 选题研究目的、内容、技术路线、技术指标 | 第13-15页 |
| 1.3.1 研究目的 | 第13页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第13-14页 |
| 1.3.3 技术路线 | 第14-15页 |
| 1.4 创新之处与拟解决的关键问题 | 第15页 |
| 1.4.1 创新之处 | 第15页 |
| 1.4.2 拟解决的关键问题 | 第15页 |
| 1.5 本章总结 | 第15-16页 |
| 第2章 煤矿井下移动机器人SLAM建模 | 第16-28页 |
| 2.1 动态空间模型 | 第16页 |
| 2.2 贝叶斯估计理论 | 第16-17页 |
| 2.3 蒙特卡洛积分 | 第17-18页 |
| 2.4 马尔可夫假设 | 第18页 |
| 2.5 标准卡尔曼滤波算法 | 第18-21页 |
| 2.6 标准粒子滤波算法 | 第21-22页 |
| 2.7 SLAM问题[32]的数学模型 | 第22-23页 |
| 2.8 煤矿井下机器人模型 | 第23-27页 |
| 2.8.1 煤矿井下机器人坐标系统 | 第23-24页 |
| 2.8.2 煤矿井下机器人运动模型 | 第24页 |
| 2.8.3 煤矿井下机器人里程计模型 | 第24-25页 |
| 2.8.4 激光传感器观测模型 | 第25页 |
| 2.8.5 SLAM地图表示方法 | 第25-27页 |
| 2.9 本章总结 | 第27-28页 |
| 第3章 基于粒子群优化的FASTSLAM算法改进 | 第28-42页 |
| 3.1 FASTSLAM算法定位 | 第28页 |
| 3.2 FASTSLAM算法建图 | 第28-29页 |
| 3.3 标准粒子群算法 | 第29-30页 |
| 3.4 基于粒子群优化的FASTSLAM算法 | 第30-32页 |
| 3.4.1 粒子群优化模型 | 第30-31页 |
| 3.4.2 优化模型的处理 | 第31-32页 |
| 3.5 基于图的优化 | 第32-33页 |
| 3.6 Matlab数值仿真研究 | 第33-40页 |
| 3.6.1 基于里程计误差仿真实验结果 | 第34-36页 |
| 3.6.2 基于不同粒子数的优化结果 | 第36-40页 |
| 3.7 算法对点云配准(ICP)优化结果 | 第40-41页 |
| 3.8 本章总结 | 第41-42页 |
| 第4章 算法代码设计的C++实现及编程 | 第42-53页 |
| 4.1 编程环境及软件结构 | 第42页 |
| 4.2 算法软件串行通信接口设计 | 第42-44页 |
| 4.2.1 Qt环境中串口通信API | 第42-43页 |
| 4.2.2 串口通信设计 | 第43-44页 |
| 4.3 Linux环境下Socket通信原理 | 第44-47页 |
| 4.3.1 通信代码设计 | 第45页 |
| 4.3.2 上位机与激光传感器[48]通信设计 | 第45-47页 |
| 4.4 Linux环境下多线程编程技术 | 第47-49页 |
| 4.4.1 C++多线程API | 第47-48页 |
| 4.4.2 Qt多线程API | 第48-49页 |
| 4.4.3 使用QtConcur rent的多线程 | 第49页 |
| 4.5 粒子群优化FASTSALM2.0算法的实现 | 第49-50页 |
| 4.5.1 地图网格存储信息设计 | 第49-50页 |
| 4.5.2 核心算法的C++实现 | 第50页 |
| 4.6 地图结构设计 | 第50-52页 |
| 4.6.1 地图结构 | 第51-52页 |
| 4.7 本章总结 | 第52-53页 |
| 第5章 算法的应用研究及结果分析 | 第53-61页 |
| 5.1 煤矿井下机器人室内应用研究 | 第53-56页 |
| 5.1.1 室内数据采集 | 第53-54页 |
| 5.1.2 使用优机器人采集办公环境数据 | 第54-56页 |
| 5.2 煤矿井下机器人矿井环境研究 | 第56-60页 |
| 5.2.1 实际环境数据的采集 | 第57页 |
| 5.2.2 环境数据的分析 | 第57-58页 |
| 5.2.3 煤矿井下机器人的环境数据收集 | 第58-59页 |
| 5.2.4 结果分析 | 第59-60页 |
| 5.3 本章总结 | 第60-61页 |
| 第6章 总结 | 第61-62页 |
| 6.1 论文的主要工作 | 第61页 |
| 6.2 进一步的研究工作 | 第61-62页 |
| 参考文献 | 第62-66页 |
| 附录1 串口通信代码(部分) | 第66页 |
| 附录2 Linux Socket API设计代码(部分) | 第66-68页 |
| 附录3 网格地图的环境数据结构 | 第68-69页 |
| 附录4 算法的C++实现 | 第69-71页 |
| 附录5 第一层地图结构 | 第71-72页 |
| 附录6 第二层地图结构 | 第72-74页 |
| 附录7 第三层地图结构 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 在读期间发表的论文与取得的其它研究成果 | 第77页 |
