基于多傳感器融合的機(jī)器人自主導(dǎo)航研究.pdf

1、　　自主導(dǎo)航是移動機(jī)器人的重點(diǎn)研究方向，也是移動機(jī)器人實(shí)現(xiàn)完全自主的關(guān)鍵技術(shù)。本文系統(tǒng)地研究了未知環(huán)境中移動機(jī)器人利用多種傳感器進(jìn)行自主導(dǎo)航問題，并重點(diǎn)對機(jī)器人導(dǎo)航中的多傳感器融合、環(huán)境地圖的表示及生成、自主定位和路徑規(guī)劃等問題進(jìn)行了深入地分析和研究，提出了一些解決相關(guān)問題的新技術(shù)和新方法?！　”疚奶岢鲆环N改進(jìn)的D-S證據(jù)融合算法，通過引入證據(jù)信息熵和關(guān)系矩陣的概念，給出了確定證據(jù)在融合過程中所占權(quán)重的方法，并從證據(jù)本身和證據(jù)之間的相

2、互關(guān)系兩個方面分析了證據(jù)的可信度，克服了傳統(tǒng)D-S證據(jù)理論在判別傳感器數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系時(shí)過于絕對化和經(jīng)驗(yàn)化的不足，針對證據(jù)嚴(yán)重沖突情況，提出了一種證據(jù)的分類融合方法，避免了沖突證據(jù)之間的直接融合。針對機(jī)器人自主導(dǎo)航中多傳感器融合的實(shí)際情況，給出了一種確定基本概率賦值函數(shù)的方法。通過實(shí)驗(yàn)及與其它方法的比較驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性和魯棒性?！　∩森h(huán)境地圖是未知環(huán)境中機(jī)器人自主導(dǎo)航涉及的一個關(guān)鍵技術(shù)。本文提出了一種基于多傳感器融合的地圖生

3、成算法，通過多種傳感器獲得地圖所需要數(shù)據(jù)，利用改進(jìn)的D-S證據(jù)理論對數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，利用融合后的數(shù)據(jù)得到局部的極坐標(biāo)地圖，并對全局地圖進(jìn)行更新。環(huán)境地圖生成算法充分利用了機(jī)器人較易得到距離和角度信息的特點(diǎn)，根據(jù)機(jī)器人實(shí)時(shí)探測到的局部環(huán)境信息，對環(huán)境地圖進(jìn)行不斷更新，每次更新的時(shí)候，用啟發(fā)式方法生成優(yōu)化子目標(biāo)來引導(dǎo)機(jī)器人的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化與反饋的結(jié)合。　　為了快速準(zhǔn)確地進(jìn)行導(dǎo)航，機(jī)器人需要明確自己當(dāng)前的位置。本文提出了一種基于異步傳感器融

4、合的機(jī)器人自主定位算法。另外，為了提高信息的可靠性，給出了消除傳感器信息不確定性的方法，通過剔除疏失誤差，利用分段校正法調(diào)整數(shù)據(jù)，最后利用分批估計(jì)理論融合數(shù)據(jù)，使傳感器數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了所提方法的有效牲。路徑規(guī)劃是移動機(jī)器人導(dǎo)航中最重要的任務(wù)之一。它是按照某一性能指標(biāo)搜索一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的最優(yōu)或近似最優(yōu)的無碰路徑、本文提出了一種未知環(huán)境中基千模糊場景匹配的機(jī)器人路徑規(guī)劃方法。 最后，本文介紹了智能機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)