室内移动机器人定位及路径规划问题研究

摘要

室内移动机器人是机器人技术领域的研究热点，本文从实用角度出发，给出新的机器人定位方法和分层式路径规划方案。
　　首先，面向室内环境，给出一种方便“六向平动”的机器人结构和驱动方式设计，解决机器人在狭窄空间转向困难的问题；基于地面线条特征推算机器人航迹，实现相对定位；引进红外激光和单目视觉技术，设计布置于环境中的智能云台系统，机器人与该系统间无线通信，实现交互式绝对定位，减小定位结果的不确定性。
　　然后，文章基于马氏距离，将经典的一致性数据融合算法向多维推广，并综合粗差判别方法，得到较完整的数据融合方案，用于融合多种位置测量系统数据。
　　接着，基于OpenCV2.0平台，通过计算图像色彩分布的巴氏距离，识别机器人色标；在介绍基本滤波算法的基于上，应用EK/PF算法对位置测量数据进行滤波处理，实现视觉跟踪定位,并融合航迹推算数据，改善系统定位结果；讨论机器人与智能环境协作完成层次地图构建的过程。
　　最后，基于Voronoi图改进FMM算法，分层复合规划，实现全局最优路径快速查找，应用VC++6.0软件开发平台实现规划算法仿真；采用滚动窗口法，实时规划局部路径，并给出Matlab7.10平台上的仿真实验。

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第一章 绪 论

1.1研究背景

1.2选题意义

1.3相关研究现状

1.4本文方案概述

1.5 主体章节划分

第二章 六向平动机器人系统

2.1 引言

2.2 系统概述

2.3 机器人本体设计

2.4 机器人感测系统

2.6 本章小结

第三章 机器人感测数据融合

3.1引言

3.2 CDC/MVT粗差剃除

3.3经典一致性数据融合

3.4经典算法改进及推广

3.5本章小结

第四章 机器人数据融合定位

4.1方案概述

4.2常用滤波算法

4.3算法仿真对比

4.4 室内融合定位

4.5本章小节

第五章 机器人分层路径规划

5.1 引言

5.2局部路径规划

5.3 全局路径规划

5.4 分层路径规划

5.5本章小结

第六章 结束语

6.1 全文总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的学术论文