18751.基于激光測距儀和rgbd攝像機的3dslam系統(tǒng)

1、廈門大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學位論文是本人在導師指導下，獨立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體己經發(fā)表的研究成果，均在文中以適當方式明確標明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學研究生學術活動規(guī)范(試行)》。另外，該學位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經費或實驗室的資助，在()實驗室完成。(請在以上括號內填寫課題或課題組負責人或實驗室名稱，未有此項聲明內容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：莽嶺加哆年

2、j月；f日摘要移動機器人由于具備較強的自主性、智能性和適應性，在工業(yè)、軍事、民用及科學研究等領域具有十分廣泛的應用價值。確定自身位姿是移動機器人實現(xiàn)導航任務的基礎，構建環(huán)境地圖是機器人的重要任務，也是完成特定作業(yè)的前提條件?，F(xiàn)有的三維地圖構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指派。在室內結構化環(huán)境中，這種方式效率較高、實現(xiàn)較簡單。但在實際應用中，這種單純依賴掃描匹配算法的地圖構建方式魯棒性不強，配準時容易陷

3、入局部極值，最終導致無法構建出準確的三維地圖。本文在已有三維地圖構建方法的基礎上，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攝像機兩種傳感器，結合粒子濾波器和ICP算法提出新的掃描匹配算法一一FusionICP，并通過該算法實現(xiàn)精確三維地圖的構建。實驗表明，無論三維數(shù)據(jù)集是否偏離過大，F(xiàn)usionICP算法都能準確、快速地配準數(shù)據(jù)集，這是經典ICP及其改進算法所不具備的優(yōu)勢。本文提出的3DSL

4、AM系統(tǒng)既包含二維定位和地圖構建(2DSLAM)系統(tǒng)模塊，也包含三維地圖構建(3DMapping)系統(tǒng)模塊，可以精確地確定移動機器人的自身位姿，并實時地產生二維柵格地圖和密集的三維環(huán)境地圖。二維地圖用于移動機器人的導航和路徑規(guī)劃領域，三維地圖用于幫助人類和機器人認知和理解現(xiàn)實環(huán)境。這種多維地圖的結合具有擴展性強、應用范圍廣的特點，可為機器人實現(xiàn)頂層任務提供較堅實的基礎。本3DSLAM系統(tǒng)在真實的實驗室環(huán)境中進行了三維地圖構建測試，并與其