基于改进直线特征提取算法的室内移动机器人地图构建

为使室内移动机器人更好地从充满噪声的2D激光测距仪数据中构建精准地图,提出一种基于相似三角形去噪法则的改进算法。利用分裂算法从预处理数据中提取线段集合,通过改进相似三角形去噪法则对每两分裂点间的数据点进行去噪,将去噪后的数据重新进行分裂,并对每两相邻分裂点间的扫描点进行最小二乘直线拟合。实验结果表明,该算法有效降低部分有效点被剔除的数量,精确度和假阳性指标优于相似三角形去噪法和传统分裂合并算法,同时避免线段合并过程,提高环境建模的鲁棒性和精准性。     

一种基于特征地图的移动机器人SLAM方案

设计了一种结构化环境中基于特征地图的地图创建方案;采用激光测距仪进行特征地图创建,利用"聚合-分害虫-聚合"的方法来提取线段表示环境信息实现局部地图创建;为了实现移动机器人的同时定位与地图创建,采用扩展卡尔曼滤波方法对机器人的位姿与地图信息进行预测及更新,结合状态估计和数据关联理论,实验显示x的校正量保持在±0.9cm之内;y的校正量保持在±2.5cm之内;θ的校正量在±1.2之内,实现了基于扩展卡尔曼滤波器的SLAM.     

基于激光传感器的移动机器人地图的创建

未知环境下地图的建立,是移动机器人导航技术的关键。研究了室内环境地图的创建方法,探讨了室内环境特征直线提取方法,详细论述了地图创建面临的问题与解决方法。采用SICK公司生产的LMS100激光传感器获取环境深度信息,通过室内环境直线特征提取和局部到全局匹配的方法,获得室内环境地图信息,解决了里程计给机器人带来不确定误差。最后在机器人平台上进行实验,得到了良好的效果。实验表明,该方法具有实现容易、精确高、复杂度低等特点。     

Acuity激光测距仪校准算法研究

Acuity激光测距仪应用广泛,以该系列激光测距仪AR4000为研究对象,简要介绍其工作原理,得出分辨率、采样周期及最大距离三者比例关系的重要结论,在此基础上提出AR4000的基本校准算法,完成采集卡采样数据到距离读数的转换并利用激光测距仪内部工作温度对读数进行补偿;AR4000的测距性能分析实验说明该算法具备可行性;在原有算法基础上提出基于最小二乘法的两种新的数据校准模型,利用该方法再次校准实验数据,测量精度进一步提高。     

基于激光测距的环境地图动态创建技术研究

本文主要研究完全未知结构化环境下的移动机器人二维地图构建与标图技术。本文以激光测距仪为环境探测传感器,采用几何特征法创建地图。对局部地图创建中的区域分割方法进行了改进,提出了基于线性阈值法的区域分割方法;给出了基于相关线段和线段缓冲区的全局地图创建方法。实验结果表明：本方法实现了基于实时的激光测距数据的局部地图动态创建和全局地图的实时更新,算法有效且可行。     

基于粒子滤波器的移动机器人定位和地图创建研究进展

首先,对粒子滤波器的原理和研究进展进行了综述．然后,介绍了基于粒子滤波器的移动机器人定位研究进展．其次,给出了粒子滤波器在移动机器人地图创建领域的最新成果．最后,对粒子滤波器在移动机器人研究领域的未来发展方向进行了展望．     

基于激光雷达的移动机器人定位和地图创建

针对未知环境下移动机器人定位和地图创建问题,提出了创建局部地图-机器人定位-更新全局地图的方法和步骤.利用激光雷达数据,采用"聚合-分割-聚合"的方法并运用动态阈值获得精确的局部地图.通过匹配局部地图和全局地图的线段关系,实现了机器人的定位,更新了机器人的位姿,减少了机器人的系统误差和环境误差,进而完成了全局地图的创建与更新.实验证明,此算法可以在实现机器人定位的同时获得精确的环境地图,并且有效的缩短了地图生成时间,可靠性高、实时性好.     

基于声纳传感器的移动机器人地图创建方法研究*

提出了一种改进的基于声纳传感器信息进行栅格地图创建的方法。将Bayes法则用于移动机器人地图创建,对多个声纳传感器信息进行融合,解决信息间的冲突问题,并根据声纳模型将测量数据集成到局部地图中,改变栅格被障碍物占有的概率。经过坐标变换后,利用Bayes法则更新全局地图中的栅格信息,实现从局部地图到全局地图的更新。实验验证了该算法的可行性与有效性。     

基于局部子地图方法的多机器人主动同时定位与地图创建

研究了多机器人在未知环境下以主动的方式协作完成同时定位与地图创建（SLAM）的问题．引入局部子地图方法,由每个机器人建立自身周围局部区域的子地图,使多个机器人之间的地图创建相互独立,从而对全局环境的SLAM问题进行分解．而每个机器人在建立局部子地图时将主动SLAM问题转化为多目标优化问题;机器人选取最优的控制输入,使定位与地图创建的准确性、信息增益以及多机器人之间的协调关系得到综合优化．最后,通过扩展的卡尔曼滤波器（EKF）对子地图进行融合得到全局地图．仿真结果验证了该方法的有效性．     

基于粒子群算法的单目移动机器人地图创建

提出了一种基于粒子群优化算法的移动机器人地图创建方法,该方法模型简单,算法复杂度低,收敛速度快.首先对实验环境进行了描述,通过建立模型推导出了路标的坐标公式,提出了问题的关键.详细介绍了粒子群优化的工作原理,论述了该算法在地图创建中的具体实现.通过与算术平均法实验结果比较,证实了该方法的有效性.     

A Stochastic Map Building Method for Mobile Robot using 2-D Laser Range Finder

This paper presents a stochastic map building method for mobile robot using a 2-D laser range finder. Unlike other methods that are based on a set of geometric primitives, the presented method builds a map with a set of obstacle regions. In building a map of the environment, the presented algorithm represents the obstacles with a number of stochastic obstacle regions, each of which is characterized by its own stochastic parameters such as mean and covariance. Whereas the geometric primitives based map sometimes does not fit well to sensor data, the presented method reliably represents various types of obstacles including those of irregular walls and sets of tiny objects. Their shapes and features are easily extracted from the stochastic parameters of their obstacle regions, and are used to develop reliable navigation and obstacle avoidance algorithms. The algorithm updates the world map in real time by detecting the changes of each obstacle region. Consequently, it is adequate for modeling the quasi-static environment, which includes occasional changes in positions of the obstacles rather than constant dynamic moves of the obstacles. The presented map building method has successfully been implemented and tested on the ARES-II mobile robot system equipped with a LADAR 2D-laser range finder.     

基于激光测距仪的移动机器人避障新方法

针对向量场直方图（VFH）算法对阈值敏感的问题,基于激光测距仪提出一种通过自适应调节阈值求 可行方向的移动机器人实时避障算法．对于给定的一组阈值,用其中的每个阈值求可行方向,在获得的接近目标方 向的所有可行方向中,选取最大阈值所对应的方向作为机器人的参考行驶方向．根据当前行驶方向与参考行驶方 向之间的偏差和所选阈值的大小对线速度进行限制．在ASR 机器人上进行实验的结果表明,当最大运行速度设为 0.8 m/s 时,机器人能够以0.61 m/s 的平均速度安全平滑地通过障碍区．     

用于机械臂末端感知的激光测距传感器设计

为了提高轻型机械臂的末端感知及操作能力,研制了一种用于轻型机械臂末端感知的近距离大测量范围的高集成化微小型激光测距传感器.基于三角法测距原理,以线阵CCD作为光敏感元件,以FPGA作为主控器,根据传感器分辨率的分布要求设计光学系统,使传感器具有测距范围大、测量最近距离近和测量速度快的显著优点.传感器利用光机电一体化设计思想,采用柔性PCB折叠电路、微小型光学元件和机械封装,实现了高集成化微型化设计.所研制的激光测距传感器测距范围为25mm~350mm,体积47mm×50mm×15mm,质量70 g,测量时间1 ms.实验结果表明,该测距传感器易于集成于机械臂控制系统,适用于末端感知,能够有效提高轻型机械臂末端定位精度.     

机器人局部环境特征提取方法的研究

考虑到机器人导航过程中的实时性与可靠性要求,充分利用激光雷达信息的快速性与精确性,针对结构化环境中诸如墙壁、拐角、通道等这些典型环境特征分别设计了一套快速有效地特征提取的算法;另外算法还考虑到机器人建立环境地图的需要,在环境特征提取时对某一些密集的障碍物进行了合并,并注意保留了环境特征的一些拓扑信息,为建图作了一些前期准备,拿到移动机器人MORCS上进行实验获得了满意的结果,验证了算法的实时性与可靠性.     

激光测距机测程模拟检测系统的设计与实现

针对目前常用的几种激光测距机测程检测方法多是在常温条件下进行的现状,提出了一种用于检验激光测距机在高、低温环境例行试验或恶劣天气条件等极限环境情况下时对动态目标测距功能的测程模拟检测系统的研制方案;首先对系统的整体构成进行了阐述,接着重点介绍了系统主要功能模块的软、硬件设计方法,最后给出了该系统的主要性能指标;目前该系统已被应用于激光测距机综合性能检验系统中;应用结果表明,该系统技术先进,功能完善,性能可靠,达到了预期设计要求。     

激光测距传感器在焦化三车连锁系统中的应用

激光测距传感器是一种非接触性距离测量仪器 ,在煤矿、冶金、石化等工矿企业具有良好的应用价值。文章介绍了激光测距传感器的测量原理、系统配置、软件协议及其在焦化三车连锁系统中的应用     

新型激光测距机故障诊断平台研究

结合军用光电装备故障诊断系统在现代战争条件下的技术保障要求,利用离线仿真等技术,提出了一种激光测距机自动测试系统的设计方案;该系统采用积木式构架,具有很好的扩展性能,可作为激光测距机的通用测试平台;经部队试用,结果表明,该系统能对激光测距机的电路故障进行智能判断,并将故障定位到元件级,具有实时性、准确性、易用性、性能可靠等优点,实现了普通技术人员维修复杂设备的目标,特别适用于部队条件下的快速检测、调试和维修.     

基于行为控制的移动机器人导航方法

针对移动机器人在完全未知或者部分未知的环境中进行自主导航容易陷入各种陷阱的问题,提出了一种基于多行为控制的导航方法;机器人通过激光雷达对周边环境进行感知,并将采集到的信息与行为转换条件进行匹配用于行为转换的决策;同时在该方法中通过栅格地图引入了记忆信息,从而增强机器人对周边环境的认知能力,从而提高机器人的决策能力;通过仿真实验证明了在简单环境中算法的有效性,同时也证明该算法对于某些复杂的环境有效可行,具有优化性、实时性与智能性的特点。