基于ROS的家庭服务机器人导航控制系统设计与研究

目录

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摘要

1．1课题来源

1．2课题研究背景和意义

1．3移动家庭服务机器人国内外研究现状综述

1．3．1国外移动家庭服务机器人研究现状

1．3．2国内移动家庭服务机器人研究现状

1．4 SLAM技术研究现状

1．5导航技术研究现状

1．6论文内容安排

第2章系统结构与软硬件平台

2．1系统模型

2．1．1坐标系统模型

2．1．2机器人姿态模型

2．1．3里程计模型

2．1．4环境特征模型

2．1．5传感器观测模型

2．1．6差速轮运动学分析

2．2机器人硬件平台

2．3软件平台

2．4导航控制系统方案总体设计

2．5本章小结

第3章即时定位与地图构建算法研究

3．1常用的地图表示方式

3．2占用栅格地图构建算法

3．3扫描匹配算法的研究

3．3．1 NDT扫描匹配算法

3．3．2 SGD扫描匹配算法

3．4基于粒子滤波的SLAM算法研究

3．4．1粒子滤波的基本原理

3．5本章小结

第4章路径规划算法研究

4．1路径规划技术

4．2全局路径规划算法研究

4．2．1 Dijkstra算法

4．2．2 A*算法

4．2．3 A*算法实现难点分析

4．3局部路径规划算法的研究

4．4本章小结

第5章自主导航控制系统实现

5．1系统通信机制

5．1．1 ROS基础概念以及通信方式

5．1．2嵌入式系统以及通信方式

5．1．3 ROS分布式部署

5．2传感器信息的发布

5．2．1 tf简介

5．2．2激光雷达的信息发布

5．2．3里程计信息的发布

5．3 SLAM实现

5．4导航系统实现

5．4．1代价地图(costmap_2d)

5．4．2代价地图的配置文件

5．4．3运动恢复策略(recovery_behaviors)

5．5本章总结

6．1论文总结

6．2不足与展望

参考文献

致谢