非结构化场景下移动机器人FastSLAM应用研究

FastSLAM算法是当前移动机器人自定位与自建地图领域中研究的热点和关键。系统论述FastSLAM关键技术及基本理论,并设计非结构化场景进行自定位与自建地图应用研究。首先,对贝叶斯滤波理论进行了概述,得到移动机器人SLAM问题的基本贝叶斯滤波递归形式;其次,应用Rao—BlackweUised理论将状态分解为采样部分和解析部分进行讨论,得到SLAM问题的解耦形式;再次,论述了算法中序贯和综合重采样粒子滤波器;最后给出FastSLAM伪算法的整体实现过程,给出在非结构化场景下仿真结果。仿真结果表明FastSLAM算法在非结构化场景下能够有效快速地实现自定位与地图创建,当取粒子数合适时,在快速性和精确性方面都能够达到理想效果。     

基于正则表达式的语音识别控制策略研究

文中提出一种新型控制策略,把正则表达式和服务机器人的语音控制结合起来,前者利用预定义的正则表达式对语音识别内容进行模式检出,后者根据检出的模式对机器人进行策略控制。通过分析识别文本构建正则表达式,使用微软SAPI构建客户端语音引擎进行语音识别,在服务机器人平台上验证策略的有效性、实用性和快速性。该新型控制策略把正则表达式应用在语音识别控制策略中,使语音交互技术将人类之间的交流方式应用于人类与机器之间。使机器人用正则表达式对人类语言进行词法分析实现自然语言的理解。提出的方法使机器人能够“理解”同一个语音命令的多种表达方式,使服务机器人的语音识别控制策略更具柔性和自然性,具有重要的应用价值和应用前景。     

基于视差平面分割的移动机器人障碍物地图构建方法

作为自主移动机器人地表障碍物探测（GPOD）技术的一部分,提出了一种利用双目摄像机的视差图像 获取信息来构建机器人前方障碍物栅格地图的方法. 该方法融合了3 维立体视觉技术以及2 维图像处理技术,前者 依据视差图的直方图信息对视差图像进行自适应平面分割,把每个平面看作是3 维场景中的实物切片进而提取障碍 物3 维信息,后者通过计算各平面上的障碍物信息曲线来提取障碍物信息,把立体视觉数据从视差图像空间变换到 2 维的障碍物地图空间. 给出了该方法构建障碍物地图的整体过程,试验结果证明了该算法的有效性和精确性.     

基于正则表达式的语音识别控制策略研究

文中提出一种新型控制策略,把正则表达式和服务机器人的语音控制结合起来,前者利用预定义的正则表达式对语音识别内容进行模式检出,后者根据检出的模式对机器人进行策略控制。通过分析识别文本构建正则表达式,使用微软SAPI构建客户端语音引擎进行语音识别,在服务机器人平台上验证策略的有效性、实用性和快速性。该新型控制策略把正则表达式应用在语音识别控制策略中,使语音交互技术将人类之间的交流方式应用于人类与机器之间。使机器人用正则表达式对人类语言进行词法分析实现自然语言的理解。提出的方法使机器人能够“理解”同一个语音命令的多种表达方式,使服务机器人的语音识别控制策略更具柔性和自然性,具有重要的应用价值和应用前景。     

非结构化场景下移动机器人FastSLAM应用研究

FastSLAM算法是当前移动机器人自定位与自建地图领域中研究的热点和关键。系统论述FastSLAM关键技术及基本理论,并设计非结构化场景进行自定位与自建地图应用研究。首先,对贝叶斯滤波理论进行了概述,得到移动机器人SLAM问题的基本贝叶斯滤波递归形式;其次,应用Rao—BlackweUised理论将状态分解为采样部分和解析部分进行讨论,得到SLAM问题的解耦形式;再次,论述了算法中序贯和综合重采样粒子滤波器;最后给出FastSLAM伪算法的整体实现过程,给出在非结构化场景下仿真结果。仿真结果表明FastSLAM算法在非结构化场景下能够有效快速地实现自定位与地图创建,当取粒子数合适时,在快速性和精确性方面都能够达到理想效果。     

基于SIFT特征和图割算法的图像分割方法研究

图割算法是图像分割方法中的一种高效的最优化计算方法,针对图像中目标物体的旋转尺度光照变化导致的分割不准确问题,提出了一种基于SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)特征的图割(Graph Cuts)算法;该方法将SIFT特征的尺度旋转不变性和图割算法的准确快速性结合在一起,通过提取图像中物体SIFT特征点做为图割算法的种子点,求解最小能量函数快速从而获得该图像的最优分割;实验结果表明,该方法鲁棒性较好,能准确地分割出目标物体在图像中的轮廓。     

受限视野下仿真类人机器人头部控制研究

在近期RoboCup各足球类比赛项目组的发展中,视觉系统类人化是其中重要的趋势,如减小视觉范围、减少场地提示性标识物等,而RoboCup3D仿真组也在2009年在人形智能体上开始使用受限的视野范围。视觉信息上的限制,提高了比赛的真实性,却也给比赛中机器人智能体的自定位和决策增加了相当的难度。针对具有受限视野范围的3D类人形智能体,采用模拟人类足球中的头部运动是理想的选择。文中综合现有的头部控制模式设计并实现了综合头部控制模块,较大程度上克服了现有头部控制模式的不足,满足了仿真足球比赛的需要。