家用机器人室内定位技术研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:qisucha
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家用机器人使用的一个重要前提是可以室内定位。视觉传感器可以提供丰富的信息,研究基于视觉的家用机器人的定位具有很重要的意义。本文主要基于视觉的家用机器人的定位技术研究,该机器人身上携带一主动光标,系统通过识别光标对机器人进行定位。主要研究内容如下:首先,分析了常见的摄相机模型,在此基础上,结合本文的研究家用机器人的视觉定位的特点,建立了摄像机的数学模型。建立摄像机成像的视场模型,确保室内每个区域至少两个摄相机视场覆盖。研究常见的摄相机标定方法,对摄相机标定并校正。对基于视觉的家用机器人算法进行研究,根据不同的目标识别方式设计了两种不同的定位方法。第二,对室内地图的重构方法展开研究,最终确定了通过识别CAD图进行室内轮廓重构的方法并将室内轮廓按照栅格地图进行显示,对两种室内定位算法的实现进行了详细的研究,并将定位结果在二维地图中显示。并对家用机器人在室内行走过程中要实现避障的超声波传感器进行研究。第三,研制实验所用的家用移动机器人样机。搭建机器人控制系统,并将超声波传感器的信息与机器人样机进行融合,实现机器人的避障功能。第四,对搭建完成的实验样机和布置好的摄像机进行实验。对两种方法分别进行实验,分析各自的实验结果,并将两种结果进行对比分析。
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