18751.基于激光測距儀和rgbd攝像機(jī)的3dslam系統(tǒng)

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：莽嶺加哆年

2、j月；f日摘要移動(dòng)機(jī)器人由于具備較強(qiáng)的自主性、智能性和適應(yīng)性，在工業(yè)、軍事、民用及科學(xué)研究等領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值。確定自身位姿是移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航任務(wù)的基礎(chǔ)，構(gòu)建環(huán)境地圖是機(jī)器人的重要任務(wù)，也是完成特定作業(yè)的前提條件?，F(xiàn)有的三維地圖構(gòu)建方法是利用三維傳感器獲取環(huán)境信息，并采用掃描匹配算法完成全局坐標(biāo)指派。在室內(nèi)結(jié)構(gòu)化環(huán)境中，這種方式效率較高、實(shí)現(xiàn)較簡單。但在實(shí)際應(yīng)用中，這種單純依賴掃描匹配算法的地圖構(gòu)建方式魯棒性不強(qiáng)，配準(zhǔn)時(shí)容易陷

3、入局部極值，最終導(dǎo)致無法構(gòu)建出準(zhǔn)確的三維地圖。本文在已有三維地圖構(gòu)建方法的基礎(chǔ)上，引入二維定位方法，提出了一種新穎的3DSLAM方案。該方案采用二維激光測距儀和RGBD攝像機(jī)兩種傳感器，結(jié)合粒子濾波器和ICP算法提出新的掃描匹配算法一一FusionICP，并通過該算法實(shí)現(xiàn)精確三維地圖的構(gòu)建。實(shí)驗(yàn)表明，無論三維數(shù)據(jù)集是否偏離過大，F(xiàn)usionICP算法都能準(zhǔn)確、快速地配準(zhǔn)數(shù)據(jù)集，這是經(jīng)典ICP及其改進(jìn)算法所不具備的優(yōu)勢。本文提出的3DSL

4、AM系統(tǒng)既包含二維定位和地圖構(gòu)建(2DSLAM)系統(tǒng)模塊，也包含三維地圖構(gòu)建(3DMapping)系統(tǒng)模塊，可以精確地確定移動(dòng)機(jī)器人的自身位姿，并實(shí)時(shí)地產(chǎn)生二維柵格地圖和密集的三維環(huán)境地圖。二維地圖用于移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航和路徑規(guī)劃領(lǐng)域，三維地圖用于幫助人類和機(jī)器人認(rèn)知和理解現(xiàn)實(shí)環(huán)境。這種多維地圖的結(jié)合具有擴(kuò)展性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，可為機(jī)器人實(shí)現(xiàn)頂層任務(wù)提供較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本3DSLAM系統(tǒng)在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行了三維地圖構(gòu)建測試，并與其