基于ROS机器人的同步定位与地图构建开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:3022字

1. 研究目的与意义

移动机器人中的同步定位与地图创建技术是指机器人从未知环境的未知地点出发,在运动过程中通过观测到的环境特征定位自身位置,再根据自身位置构建周围环境地图的过程。

移动机器人在未知环境中自主导航体系的探索对认知、建筑、交通、工业和服务业等领域有着深远的意义,而且能够为无人勘察车、无人排险车和无人运输车等涉及航天、军事、救援的研究领域奠定坚实的理论基础。

例如,在民用方面将导航体系移植到用于物流自动化仓库运输和管理的AGV、AHV小车,进而增进物流自动化能力;在军事领域对机器人智能侦察与作战水平的提高也有重要价值。

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2. 国内外研究现状分析

近些年,伴随着移动机器人硬件市场的发展与成熟,使得移动机器人的大规模应用变成可能,特别是近几年机器人在各个行业领域的普及,移动机器人工作的环境也变得越来越复杂,这就对移动机器人能自主完成各种能力提出了更高的要求。

所以,自主导航技术作为移动机器人能够自主行走技术的关键,已经成为了移动机器人研究领域的研究热点。

随着时代的演进,科学技术不断发展,移动机器人的相关研究备受关注。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容SLAM技术是移动机器人自主化,智能化的重要手段,因此近十几年以来,该问题始终在机器人研究领占据着重要地位。

ROS(robot operating system)是一个开源的机器人操作系统。

它提供了很多关于机器人的硬件抽象、以及常用功能的实现,使得机器人的开发更加便捷迅速,很快在机器人研究领域成为研究热潮。

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4. 研究创新点

机器人在开发时,需要统一机器人本体坐标系和各个传感器之间的坐标系,在坐标系比较多时,人工管理工作量巨大,非常不便,ROS提供了TF软件包可以方便的实现这些坐标的管理。

在本文中主要是激光传感器相对于机器人中心的位置关系。

机器人利用里程计信息估计自己的轨迹和位姿,为了减少测距的误差同时利用激光观测值来修正定位精度,随后采样和更新地图。

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