【摘 要】
:
近年来,室内服务机器人的研究与应用逐步成为人们生活中的热点。室内服务机器人必须具备自主导航功能,以便完成室内服务工作以及与环境的交互。机器人的自主导航包括同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术以及在地图上实现自主路径规划。室内环境中的动态目标会影响机器人的定位与建图,影响机器人的导航精度,因此需要剔除环境中的动态目标,构建可以
论文部分内容阅读
近年来,室内服务机器人的研究与应用逐步成为人们生活中的热点。室内服务机器人必须具备自主导航功能,以便完成室内服务工作以及与环境的交互。机器人的自主导航包括同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术以及在地图上实现自主路径规划。室内环境中的动态目标会影响机器人的定位与建图,影响机器人的导航精度,因此需要剔除环境中的动态目标,构建可以重复使用的地图,在地图上进行自主路径规划,实现导航。为了解决这个问题,本文对基于动态目标的室内机器人视觉定位与导航工作进行了分析,提出了本文的研究方案。本文主要工作内容如下:(1)为了获取动态目标的掩膜信息以及环境的语义信息,本文引入了基于深度学习的语义分割seg Net网络。为了检测运动的动态目标信息,本文引入了动态目标检测算法。本文的动态目标检测算法包括提取RGB图像的ORB特征点,使用光流法追踪特征点,采用随机采样一致性算法获取可靠的匹配点对,通过随机采样一致性算法结合参考帧计算极线,由当前像素点到极线的距离判断动态点,获取动态点点集。由于动态目标检测算法不能检测动态目标的整个轮廓(掩膜),为了剔除动态目标,本文提出了一种动态点剔除策略,剔除动态目标的整个轮廓,再根据静态图像特征进行同步定位和地图构建。本文结合了静态目标关键帧,语义信息以及深度信息建立语义八叉树地图。(2)为了在地图上进行实时避障的自主路径规划,本文提出了改进的A*算法结合动态窗口算法实现整个路径规划。本文改进了A*算法评价函数的选择,以及对规划的路径进行了平滑处理。改进的A*算法不但减少了路径总长度,而且还减少了整个路径规划的时间。(3)在ROS机器人操作系统进行了实验分析,分析了本文算法的有效性。最后,验证本文提出的动态目标检测算法结合语义分割剔除动态目标,进行视觉同步定位与地图构建,并建立语义地图。在地图上进行自主路径规划,完成机器人的导航算法。实验表明,本文有效的完成了基于动态目标的环境下室内机器人的定位,建图,路径规划,最后稳定的完成机器人的室内导航工作。
其他文献
随着科技创新发展,对教学深化改革创新形式有一定的影响,科技技术助推教育成果提升。我国高等数学是培养大学生抽象思维、推理、运算和自主学习综合能力的课程,高等数学教师应与时俱进积极创新教学模式,在课堂上积极结合“知识可视化技术”,这是一种创新教学模式,符合高校课程教学目标和学生个性特点,有利于提升教学质量。本文分析了知识可视化技术在高等数学教学中的应用,以提高教学质量,实现我国人才培养计划。
鉴于传统多智能体系统避障算法在避障效率以及获取避障路径时间上与智能避障算法相比略显劣势,越来越多的多智能体系统避障算法研究者将注意力转移到智能避障算法上,研究对象也由成熟的单智能体避障扩展到多智能体系统编队避障上。目前以深度强化学习的智能避障算法作为多智能体系统研究热点。然而深度强化学习算法在多智能体系统编队避障过程中会出现训练步数过多或者避障效果不明显等一系列问题,为解决上述智能避障算法在多智能
随着我国交通运输业的飞速发展,虽然各种抗拉抗裂性好、刚度强、自重低的桥梁已经或正在建设,但之前建造的桥梁由于环境及自身等因素影响,多多少少存在着安全隐患。桥梁需要进行定期检测,才能保持正常的运维。传统的人工检测方法由于费用高、效率低,显然已经很难满足当今的需求;在现代检测技术中,通过图像处理的桥梁病害检测方法日渐兴起,但也存在诸多问题。比如由于自然环境下光照及水面反射等因素对检测效果影响很大;以及
综合传动装置作为能够实现战车行驶和转向的核心动力部件,其性能状态直接决定了战车在战场的机动能力,进而影响其战斗能力。伴随着我国经济的腾飞,我军的后勤保障体系不断的强化,武器装备维修技术日益发展。但是目前对综合传动装置健康预测的研究相对较少,相关软件系统更是处于起步发展阶段。为了改善这一局面,本文以实际项目为背景,针对某型履带步战车综合转动装置展开研究,提出一种针对综合转动装置的健康预测方法,并设计
<正>西昆仑地块位于康西瓦断裂与柯岗断裂之间,其南侧是甜水海地块,北侧是塔里木地块南缘(Xiao et al.,2005)。早古生代,西昆仑地块是由多个微陆块等聚合而成,并与北侧的塔里木地块拼接构成晚加里东期造山带(崔建堂等,2006);晚古生代,"康西瓦洋壳"向西昆仑地块俯冲,在西昆仑地块北缘形成一系列弧后盆地,它们包括奥依塔格、盖孜、恰尔隆和库尔浪沉积盆地(刘坤峰等,2014)。土根曼苏铜矿床
轮廓来自人类视觉的直观感受,没有精确的数学定义。在计算机视觉领域中,轮廓检测占有重要地位,是许多高级视觉任务的基础。研究表明,人类视觉系统可在繁杂的信息中快速提取目标特征信息,因此研究人类视觉感知机制并应用于轮廓检测成为了国内外机器视觉领域的热点。在大脑初级视皮层(V1层)存在对轮廓强烈响应的神经元,学者们通过模拟初级视皮层V1层神经细胞的感受野特性实现轮廓特征提取,取得了较好的研究成果。生理学研
随着现代社会的不断发展进步,劳动教育被越来越多的人关注。初中生物作为一门综合类型的学科,其理论与实践并重的教学特点使得其可以与劳动教育紧密结合,对促进学生身心健康、培养生物核心素养起到了较为关键的作用。学生的思维能力与动手能力在与劳动教育相结合的生物实践学习中得到较大提升。基于初中生物教学现状,就如何将劳动教育有效渗透进初中生物教学中提出相关建议,以提高整体教学质量。
移动边界分布参数系统是指空间域边界依赖于时间变化的系统,此类系统的模型在流体力学、化学反应过程、波动方程、工业过程等方面有着广泛的应用背景。不同于固定空间域的传统分布参数系统,移动边界分布参数系统通常具有时变的特点,给系统的控制问题增加了难度,同时为系统设计一款控制精度高、观测性能较好的控制策略成为一个重要的研究问题。迭代学习控制(Iterative Learning Control,ILC)是根
传统的迭代学习控制要求被控系统是严格重复的,即被控系统的初始状态、跟踪任务和运行环境等都是严格相同的。然而,实际环境中系统初始状态移位、扰动以及量测噪声的存在可能使系统不具有完全重复性。因此,研究非重复系统的迭代学习控制具有重要的理论与实际意义。目前非重复(与迭代相关)系统迭代学习控制的研究已取得了一些成果,但主要是针对离散时间系统。本文考虑连续时间非重复(与迭代相关)系统的迭代学习控制问题,主要
<正>西昆仑地块位于塔里木地块南缘,介于康西瓦断裂和柯岗断裂之间(Xiao et al., 2005)。在早古生代,西昆仑地块与北侧的塔里木地块拼接形成晚加里东期造山带(崔建堂等,2006)。晚古生代时,康西瓦洋壳向西昆仑地块俯冲,形成俯冲带的陆缘弧岩浆岩,并在西昆仑地块北缘形成一系列弧后盆地,包括奥依塔格、盖孜、恰尔隆和库尔浪沉积盆地(柳坤峰等, 2014);同时在塔里木地块南缘形成远域大陆盆地