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基于粒子滤波器的移动机器人定位和地图创建研究进展 被引量:14
1
作者 余洪山 王耀南 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期281-289,297,共10页
首先,对粒子滤波器的原理和研究进展进行了综述.然后,介绍了基于粒子滤波器的移动机器人定位研究进展.其次,给出了粒子滤波器在移动机器人地图创建领域的最新成果.最后,对粒子滤波器在移动机器人研究领域的未来发展方向进行了展望.
关键词 粒子滤波器 蒙特卡洛定位 移动机器人地图创建 移动机器人定位 移动机器人同步地图创建和定位
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移动机器人的同步自定位与地图创建研究进展 被引量:60
2
作者 陈卫东 张飞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期455-460,共6页
自主移动机器人在未知环境下作业时,首先要解决的基本问题就是其自身的定位问题,而定位问题与环境地图的创建又是相辅相成的.本文从相关理论和关键技术等方面,系统地总结了同步自定位和地图创建的研究现状,着重介绍了基于概率论的方法,... 自主移动机器人在未知环境下作业时,首先要解决的基本问题就是其自身的定位问题,而定位问题与环境地图的创建又是相辅相成的.本文从相关理论和关键技术等方面,系统地总结了同步自定位和地图创建的研究现状,着重介绍了基于概率论的方法,分析了目前存在的难题,并指出了未来研究的发展方向. 展开更多
关键词 移动机器人 定位 地图创建 未知环境 KALMAN滤波
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未知环境下移动机器人同步地图创建与定位研究进展 被引量:27
3
作者 王耀南 余洪山 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期57-65,共9页
移动机器人同步地图创建与定位(SLAM)是移动机器人的核心研究课题.本文对SLAM的最新研究进展和关键技术进行了综述;并从地图创建模型、计算复杂度和算法鲁棒性等方面对现有方法进行了对比分析.最后总结分析了SLAM研究存在的难题,探讨了... 移动机器人同步地图创建与定位(SLAM)是移动机器人的核心研究课题.本文对SLAM的最新研究进展和关键技术进行了综述;并从地图创建模型、计算复杂度和算法鲁棒性等方面对现有方法进行了对比分析.最后总结分析了SLAM研究存在的难题,探讨了今后的发展方向. 展开更多
关键词 移动机器人地图创建 移动机器人定位 卡尔曼滤波器 EM算法 粒子滤波器
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基于全景视觉的移动机器人同步定位与地图创建研究 被引量:25
4
作者 许俊勇 王景川 陈卫东 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期289-297,共9页
提出了一种基于全景视觉的移动机器人同步定位与地图创建(Omni-vSLAM)方法.该方法提取颜色区域作为视觉路标;在分析全景视觉成像原理和定位不确定性的基础上建立起系统的观测模型,定位出路标位置,进而通过扩展卡尔曼滤波算法(EKF)同步... 提出了一种基于全景视觉的移动机器人同步定位与地图创建(Omni-vSLAM)方法.该方法提取颜色区域作为视觉路标;在分析全景视觉成像原理和定位不确定性的基础上建立起系统的观测模型,定位出路标位置,进而通过扩展卡尔曼滤波算法(EKF)同步更新机器人位置和地图信息.实验结果证明了该方法在建立环境地图的同时可以有效地修正由里程计造成的累积定位误差. 展开更多
关键词 全景视觉 同步定位地图创建(SLAM)视觉路标 不确定性 扩展卡尔曼滤波
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改进粒子滤波器的移动机器人同步定位与地图构建方法 被引量:12
5
作者 朱磊 樊继壮 +1 位作者 赵杰 吴晓光 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期39-45,共7页
传统的基于粒子滤波器的移动机器人同步定位与地图构建(SLAM)方法往往随着迭代次数的增加会产生粒子退化的问题,提出了一种基于人工鱼群算法与定向重采样思想的改进的粒子滤波器用于移动机器人SLAM问题。方法首先将人工鱼群算法引入到... 传统的基于粒子滤波器的移动机器人同步定位与地图构建(SLAM)方法往往随着迭代次数的增加会产生粒子退化的问题,提出了一种基于人工鱼群算法与定向重采样思想的改进的粒子滤波器用于移动机器人SLAM问题。方法首先将人工鱼群算法引入到粒子滤波器中,从而使得粒子分布在重采样之前就更加接近真实情况,然后利用定向重采样的方法,使得新产生的粒子更加接近于真实的运动情况,从而提高了机器人的位置估计精度与地图创建精度。仿真实验结果证明了该方法能够得到更多的有效粒子,而且能够提高粒子的多样性,并且提高SLAM性能。 展开更多
关键词 粒子滤波器 移动机器人 同步定位地图创建 粒子退化 人工鱼群算法 定向重采样
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移动机器人即时定位与地图创建问题研究 被引量:53
6
作者 迟健男 徐心和 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期92-96,共5页
基于环境特征的移动机器人即时定位与地图创建是机器人领域的开放性课题 .本文从环境特征提取、定位与地图创建、数据相关三个方面对移动机器人即时定位与地图创建问题进行了综述 .对移动机器人定位问题作了概述 .探讨了室内环境下特征... 基于环境特征的移动机器人即时定位与地图创建是机器人领域的开放性课题 .本文从环境特征提取、定位与地图创建、数据相关三个方面对移动机器人即时定位与地图创建问题进行了综述 .对移动机器人定位问题作了概述 .探讨了室内环境下特征提取方法 .详细地论述了定位与地图创建中面临的主要问题及其解决方法 ;阐述了数据相关问题的基本思想 .最后 ,根据近期文献指出了该领域今后的研究方向 . 展开更多
关键词 移动机器人 特征提取 定位 地图创建 数据相关
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移动机器人同时定位与地图创建研究进展 被引量:35
7
作者 罗荣华 洪炳镕 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期182-186,共5页
对移动机器人的同时定位与地图创建 (SimultaneousLocalizationandMapping)的最新研究进行了综述 .指出SLAM面临的问题 ,介绍了SLAM的基本实现方法 .通过对各种改进的SLAM实现方法的性能对比 ,详尽地分析了如何降低SLAM的复杂度、提高S... 对移动机器人的同时定位与地图创建 (SimultaneousLocalizationandMapping)的最新研究进行了综述 .指出SLAM面临的问题 ,介绍了SLAM的基本实现方法 .通过对各种改进的SLAM实现方法的性能对比 ,详尽地分析了如何降低SLAM的复杂度、提高SLAM的鲁棒性等关键技术问题 ,同时对多机器人协作的SLAM也进行了论述 .探讨了SLAM的研究与发展方向 . 展开更多
关键词 同时定位地图创建 移动机器人 自主导航 地图创建
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用改进的Rao-Blackwellized粒子滤波器实现移动机器人同时定位和地图创建 被引量:32
8
作者 厉茂海 洪炳熔 罗荣华 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期401-406,共6页
将进化策略应用于Rao-Blackwellized粒子滤波器,并结合自适应重新采样方案实现了室内移动机器人同时定位和地图创建。在仅有单目视觉和里程计的基础上,建立了鲁棒的感知模型,通过有效的尺度不变特征变换方法提取环境特征,并采用Unscente... 将进化策略应用于Rao-Blackwellized粒子滤波器,并结合自适应重新采样方案实现了室内移动机器人同时定位和地图创建。在仅有单目视觉和里程计的基础上,建立了鲁棒的感知模型,通过有效的尺度不变特征变换方法提取环境特征,并采用Unscented卡尔曼滤波更新特征,特征点的匹配采用基于KD-Tree的高维特征点快速匹配算法。在实际Pioneer 3移动机器人上进行的实验结果表明,本文提出的方法是可行的。 展开更多
关键词 自动控制技术 移动机器人 同时定位地图创建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 单目视觉 进化策略 尺度不变特征变换
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基于主动环形闭合约束的移动机器人分层同时定位和地图创建 被引量:8
9
作者 黄庆成 洪炳熔 +1 位作者 厉茂海 罗荣华 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期636-642,共7页
基于Rao-Black wellized粒子滤波器提出了一种基于主动闭环策略的移动机器人分层同时定位和地图创建(si multaneous localization and mapping,SLAM)方法,基于信息熵的主动闭环策略同时考虑机器人位姿和地图的不确定性;局部几何特征地... 基于Rao-Black wellized粒子滤波器提出了一种基于主动闭环策略的移动机器人分层同时定位和地图创建(si multaneous localization and mapping,SLAM)方法,基于信息熵的主动闭环策略同时考虑机器人位姿和地图的不确定性;局部几何特征地图之间的相对关系通过一致性算法估计,并通过环形闭合约束的最小化过程回溯修正.在仅有单目视觉和里程计的基础上,建立了鲁棒的感知模型;通过有效的尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)方法提取环境特征,基于KD-Tree的最近邻搜索算法实现特征匹配.实际实验表明该方法为实现SLAM提供了一种有效可靠的途径. 展开更多
关键词 移动机器人 同时定位地图创建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 分层地图表示 信息熵 主动环形闭合约束 尺度不变特征变换
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移动机器人同步定位与地图构建研究进展 被引量:7
10
作者 张恒 樊晓平 刘艳丽 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2005年第4期458-465,共8页
同步定位与地图构建(S im u ltaneous loca lization and m app ing,SLAM)作为能使移动机器人实现全自主导航的工具近来倍受关注。本文对该领域的最新进展进行综述,特别侧重于一些旨在降低计算复杂度的简化算法的分析上,同时对它们进行... 同步定位与地图构建(S im u ltaneous loca lization and m app ing,SLAM)作为能使移动机器人实现全自主导航的工具近来倍受关注。本文对该领域的最新进展进行综述,特别侧重于一些旨在降低计算复杂度的简化算法的分析上,同时对它们进行分类,并指出其优点和不足。本文首先建立了SLAM问题的一般模型,指出了解决SLAM问题的难点;然后详细分析了基于EKF的一些简化算法和基于其他估计思想的方法;最后,对于多机器人SLAM和主动SLAM等前沿课题进行了讨论,并指出了今后的研究方向。 展开更多
关键词 移动机器人 导航 定位 同步定位地图构建
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改进RBPF的移动机器人同步定位与地图构建 被引量:9
11
作者 罗元 余佳航 +1 位作者 汪龙峰 王运凯 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期460-464,共5页
传统Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)在移动机器人同步定位与地图构建(SLAM)研究中,存在算法复杂度过高、占用内存空间过多导致实时性不理想的问题,因此提出一种改进算法。在某一特定状态的一组粒子集中,粒子的统计特性是一致的,改... 传统Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)在移动机器人同步定位与地图构建(SLAM)研究中,存在算法复杂度过高、占用内存空间过多导致实时性不理想的问题,因此提出一种改进算法。在某一特定状态的一组粒子集中,粒子的统计特性是一致的,改进算法从中选取一个代表粒子,进行卡尔曼更新步骤,并在同一粒子集中重复使用。同时结合Gmapping算法的建议分布和自适应重采样技术。实际Pioneer III移动机器人在机器人操作系统(ROS)平台上进行的实验表明,该方法在保证栅格地图精度的同时能提高系统的实时性,降低复杂度,提高运算速度。 展开更多
关键词 移动机器人 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 同步定位地图构建(SLAM) Gmapping算法 自适应重采样技术
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基于激光雷达的移动机器人同时定位与地图创建的研究 被引量:8
12
作者 毛彬彬 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第2期197-199,共3页
应用同时定位与地图创建理论建立全区域覆盖移动机器人导航系统,融合航位推算理论和基于环境特征的定位方法,设计了基于光电编码器—磁航向传感器组合和LMS激光雷达的混合定位系统。使用扩展Kalman滤波技术完成了基于特征直线的机器人... 应用同时定位与地图创建理论建立全区域覆盖移动机器人导航系统,融合航位推算理论和基于环境特征的定位方法,设计了基于光电编码器—磁航向传感器组合和LMS激光雷达的混合定位系统。使用扩展Kalman滤波技术完成了基于特征直线的机器人位置更新。通过计算机仿真,结果表明建立的混合定位系统和同时定位与地图创建方法是一种切实可行的全区域覆盖移动机器人的导航方法。 展开更多
关键词 移动机器人 全区域覆盖 激光雷达 同时定位地图创建
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智能移动机器人同步定位与地图构建算法研究 被引量:2
13
作者 崔杨 《电子世界》 2013年第23期113-114,共2页
以移动机器人的同步定位与地图构建(SLAM)算法为研究对象,介绍了机器人同步定位与地图构建的原理,并对现有SLAM算法进行深入研究。对现有的SLAM算法进行改进,提出基于平方根UKF的SLAM算法,仿真结果表明,新算法达到提高SLAM算法的稳定性... 以移动机器人的同步定位与地图构建(SLAM)算法为研究对象,介绍了机器人同步定位与地图构建的原理,并对现有SLAM算法进行深入研究。对现有的SLAM算法进行改进,提出基于平方根UKF的SLAM算法,仿真结果表明,新算法达到提高SLAM算法的稳定性,减少算法运算复杂度并得到较高的估计精度的目的。 展开更多
关键词 移动机器人 同步定位地图构建 扩展卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波
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基于深度相机和二维码的室内移动机器人定位技术 被引量:1
14
作者 唐振宇 张兆威 蒋林 《农业装备与车辆工程》 2024年第6期124-129,共6页
提出一种以ORB_SLAM2为基本框架、使用二维码辅助深度相机的室内移动机器人定位方法。针对现有的视觉SLAM在定位过程中出现的Z轴漂移现象,提出平面运动模型约束,以降低机器人定位结果中的Z轴累计误差;针对视觉SLAM在弱纹理环境中算法退... 提出一种以ORB_SLAM2为基本框架、使用二维码辅助深度相机的室内移动机器人定位方法。针对现有的视觉SLAM在定位过程中出现的Z轴漂移现象,提出平面运动模型约束,以降低机器人定位结果中的Z轴累计误差;针对视觉SLAM在弱纹理环境中算法退化、容易跟踪失败等问题,在室内环境中张贴二维码并将其数学模型作为定位约束,以提高系统的准确性与鲁棒性。真实环境下的实验结果表明:相比原始算法,所提算法在Z轴精度上提高了42.95%;以ORB_SLAM3的定位结果为真值,所提算法的定位精度提高了4.11%,该算法在室内环境下具有定位优势。 展开更多
关键词 移动机器人 同步定位 地图构建 深度相机 二维码 平面运动模型约束
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基于激光雷达的移动机器人定位和地图创建 被引量:6
15
作者 王元华 李贻斌 汤晓 《微计算机信息》 2009年第14期227-229,共3页
针对未知环境下移动机器人定位和地图创建问题,提出了创建局部地图-机器人定位-更新全局地图的方法和步骤。利用激光雷达数据,采用"聚合-分割-聚合"的方法并运用动态阈值获得精确的局部地图。通过匹配局部地图和全局地图的线... 针对未知环境下移动机器人定位和地图创建问题,提出了创建局部地图-机器人定位-更新全局地图的方法和步骤。利用激光雷达数据,采用"聚合-分割-聚合"的方法并运用动态阈值获得精确的局部地图。通过匹配局部地图和全局地图的线段关系,实现了机器人的定位,更新了机器人的位姿,减少了机器人的系统误差和环境误差,进而完成了全局地图的创建与更新。实验证明,此算法可以在实现机器人定位的同时获得精确的环境地图,并且有效的缩短了地图生成时间,可靠性高、实时性好。 展开更多
关键词 移动机器人 激光雷达 定位 地图创建
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基于深度学习的移动机器人语义SLAM方法研究 被引量:5
16
作者 王立鹏 张佳鹏 +2 位作者 张智 王学武 齐尧 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期306-313,共8页
为了给移动机器人提供细节丰富的三维语义地图,支撑机器人的精准定位,本文提出一种结合RGB-D信息与深度学习结果的机器人语义同步定位与建图方法。改进了ORB-SLAM2算法的框架,提出一种可以构建稠密点云地图的视觉同步定位与建图系统;将... 为了给移动机器人提供细节丰富的三维语义地图,支撑机器人的精准定位,本文提出一种结合RGB-D信息与深度学习结果的机器人语义同步定位与建图方法。改进了ORB-SLAM2算法的框架,提出一种可以构建稠密点云地图的视觉同步定位与建图系统;将深度学习的目标检测算法YOLO v5与视觉同步定位与建图系统融合,反映射为三维点云语义标签,结合点云分割完成数据关联和物体模型更新,并用八叉树的地图形式存储地图信息;基于移动机器人平台,在实验室环境下开展移动机器人三维语义同步定位与建图实验,实验结果验证了本文语义同步定位与建图算法的语义信息映射、点云分割与语义信息匹配以及三维语义地图构建的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 深度学习 视觉同步定位与建图 目标识别 点云分割 数据关联 八叉树 语义地图
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基于深度信息的移动机器人室内环境三维地图创建 被引量:9
17
作者 张毅 汪龙峰 余佳航 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第12期3438-3440,3445,共4页
针对使用扩展卡尔曼滤波(EKF)进行环境地图的创建对线性系统效果较好而对非线性系统的线性化受误差影响较大的问题,提出一种基于对Kinect采集到的环境数据和迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)算法的室内环境三维地图创建。该方法使用成本较低的K... 针对使用扩展卡尔曼滤波(EKF)进行环境地图的创建对线性系统效果较好而对非线性系统的线性化受误差影响较大的问题,提出一种基于对Kinect采集到的环境数据和迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)算法的室内环境三维地图创建。该方法使用成本较低的Kinect传感器获取深度数据然后结合IEKF实现摄像头轨迹预测,最后利用最近点迭代(ICP)算法对深度图像进行配准得到室内环境三维点云图。实验结果表明,IEKF算法与传统的EKF算法相比,得到的轨迹更平滑、误差更小,同时所得到的三维点云图更加光滑。该方法实现了三维地图构建,较为实用,效果较好。 展开更多
关键词 KINECT 卡尔曼滤波 同时定位地图创建 移动机器人 最近点迭代
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自主移动机器人的室内结构化环境地图创建 被引量:3
18
作者 陈家乾 何衍 蒋静坪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期767-772,共6页
定位与地图创建是自主移动机器人领域研究的重要课题.本文阐述了一种以扩展卡尔曼滤波算法为主要框架,运用直接位姿控制模型描述机器人运动的算法,实现了机器人在室内结构化环境中的同时定位和地图创建.仿真与实验结果表明,里程计信息... 定位与地图创建是自主移动机器人领域研究的重要课题.本文阐述了一种以扩展卡尔曼滤波算法为主要框架,运用直接位姿控制模型描述机器人运动的算法,实现了机器人在室内结构化环境中的同时定位和地图创建.仿真与实验结果表明,里程计信息无法满足定位和创建环境地图的要求,本文算法则能够实现机器人的精确定位,并生成满足一致性要求的地图. 展开更多
关键词 同时定位地图创建 自主移动机器人 扩展卡尔曼滤波器 直接位姿控制模型 一致性地图
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多传感器融合的移动机器人同步定位与建图 被引量:9
19
作者 陈超 徐军 张伟伟 《现代电子技术》 北大核心 2020年第14期164-169,共6页
在移动机器人的同步定位与建图(SLAM)研究中,使用单一的Kinect传感器或激光传感器时,出现建图精度低、信息不完整、回环检测易出错、可靠性差等问题,为此提出一种方案,将这两种传感器进行融合,利用融合之后的数据来创建环境地图。该方... 在移动机器人的同步定位与建图(SLAM)研究中,使用单一的Kinect传感器或激光传感器时,出现建图精度低、信息不完整、回环检测易出错、可靠性差等问题,为此提出一种方案,将这两种传感器进行融合,利用融合之后的数据来创建环境地图。该方法首先将Kinect采集的深度图转换成伪激光数据后,与激光传感器的数据进行融合,来构建环境的局部栅格地图,并利用融合后的数据进行激光回环检测。当检测到有回环时,再利用Kinect的RGB图的丰富的视觉信息进行视觉回环检测。通过双回环检测来过滤掉错误的回环信息,提高全局地图的精度和完整性。最后在机器人操作系统上进行试验,结果表明该方案能显著提高建图的精度和完整性。 展开更多
关键词 同步定位建图 移动机器人 多传感器融合 环境地图 回环检测 系统试验
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RFID技术在移动机器人同步定位中的应用 被引量:3
20
作者 刘晶 《中南民族大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期84-87,共4页
提出了一种用于室内移动机器人的同步定位算法.该算法利用射频识别(RFID)系统,将RFID标签实现的无线传感器网络与SLAM算法结合,依据RFID阅读器获得的标签数据对机器人定位.实验证明:基于RFID系统的定位算法在2维环境中能有效地对机器人... 提出了一种用于室内移动机器人的同步定位算法.该算法利用射频识别(RFID)系统,将RFID标签实现的无线传感器网络与SLAM算法结合,依据RFID阅读器获得的标签数据对机器人定位.实验证明:基于RFID系统的定位算法在2维环境中能有效地对机器人进行定位和跟踪. 展开更多
关键词 同步定位地图创建 定位 移动机器人 无线射频识别
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