移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)里程計(jì)研究.pdf

1、目前，機(jī)器人的發(fā)展重點(diǎn)正在從傳統(tǒng)的制造業(yè)轉(zhuǎn)向非制造業(yè)，尤其是服務(wù)機(jī)器人，研究從事清潔、看護(hù)、保安等工作的移動(dòng)機(jī)器人正成為機(jī)器人研究的熱點(diǎn)。這些移動(dòng)機(jī)器人必須通過(guò)傳感器感知環(huán)境和自身狀態(tài), 完成有目的的自主運(yùn)動(dòng), 從而完成一定作業(yè)功能。 移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航能力是實(shí)現(xiàn)其自主控制的最重要問(wèn)題之一,而定位是移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航的最基本環(huán)節(jié)。定位是確定機(jī)器人在工作環(huán)境中相對(duì)于全局坐標(biāo)的位姿。定位方法根據(jù)機(jī)器人工作環(huán)境復(fù)雜性，配備傳感器的種類(lèi)和數(shù)量

2、不同有多種方法。隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量的迅速發(fā)展以及圖像技術(shù)相應(yīng)進(jìn)步，基于視覺(jué)的移動(dòng)機(jī)器人定位技術(shù)正在快速的發(fā)展。視覺(jué)是最接近于人的定位方法，能夠提供豐富的信息和特征，為應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)解決機(jī)器人定位問(wèn)題提供了良好的信息來(lái)源。豐富的信息也給視覺(jué)定位帶來(lái)了很多的問(wèn)題，要求算法能夠快速處理大量數(shù)據(jù)，或者有實(shí)時(shí)性要求，同時(shí)算法也需要具有相當(dāng)?shù)聂敯粜浴?本文系統(tǒng)地研究了基于視覺(jué)里程計(jì)的移動(dòng)機(jī)器人定位方法，并實(shí)現(xiàn)了基于視覺(jué)里程計(jì)定位

3、方法的導(dǎo)航應(yīng)用。本文主要提出了基于特征跟蹤與卡爾曼濾波的移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)里程計(jì)定位方法: 算法的基本原理是尋找并跟蹤圖像中的特征點(diǎn),并且從已知的機(jī)器人位姿計(jì)算未標(biāo)定的特征在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，而用已標(biāo)定的特征在新的觀察位姿對(duì)應(yīng)的圖像坐標(biāo)系中的坐標(biāo)計(jì)算機(jī)器人的位姿，從而構(gòu)成一個(gè)特征坐標(biāo)與機(jī)器人位姿計(jì)算相互依賴的遞推過(guò)程。同時(shí)本文也實(shí)現(xiàn)了上述算法在交龍機(jī)器人的導(dǎo)航應(yīng)用：在交龍機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，利用上述方法獲得機(jī)器人的位姿，并將相關(guān)數(shù)據(jù)與ARM