论文目录
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究目的和研究意义
1.2 国内外的研究现状和发展趋势
1.2.1 机器人技术国外研究现状
1.2.2 机器人技术国内研究现状
1.3 本文的研究任务和章节安排
1.3.1 本论文的研究任务及方法
1.3.2 章节安排
第2章 ROS机器人操作系统与KINECT视觉系统设计
2.1 ROS机器人操作系统
2.1.1 ROS基本概念
2.1.2 ROS工作原理及其远程通信
2.1.3 ROS工具包和ROS节点设定
2.1.4 ROS实验平台Turtlebot及其运动方程建模
2.1.5 Turtlebot运动系统建模及其在RVIZ中模拟
2.2 KINECT视觉系统及其数学建模
2.2.1 Kinect硬件数据和测距原理
2.2.2 Kinect软件系统介绍
2.2.3 Kinect视觉系统数学建模
2.3 本章小结
第3章 基于卡尔曼滤波和栅格法构建地图的方法研究
3.1 引言
3.2 卡尔曼滤波简介和应用
3.3 卡尔曼滤波过程
3.4 基本卡尔曼滤波器与扩展卡尔曼滤波器
3.4.1 基本卡尔曼滤波器
3.4.2 扩展卡尔曼滤波器
3.5 扩展卡尔曼滤波器在制图中的应用
3.5.1 基于EKF的制图算法原理
3.5.2 基于EKF的制图算法流程
3.6 基于栅格法的地图构建
3.7 基于栅格法的地图构建
3.7.1 制图启动
3.7.2 卡尔曼算法制图
3.7.3 扩展卡尔曼算法制图
3.7.4 具体实验过程记录
3.7.5 制图细节
3.8 本章小结
第4章 机器人定位与路径规划方法的研究
4.1 引言
4.2 基于蒙特卡罗定位的方法研究
4.2.1 贝叶斯滤波
4.2.2 标准蒙特卡罗定位
4.2.3 自适应蒙特卡罗定位
4.3 全局路径规划的方法研究
4.3.1 Dijkstra路径规划算法
4.3.2 A*路径规划算法
4.3.3 Dijkstra算法和A*算法的理论对比
4.4 局部路径规划的方法研究
4.5 机器人导航系统实践
4.5.1 自适应蒙特卡罗定位实现
4.5.2 全局路径规划算法对比
4.5.3 局部路径规划算法实践
4.6 本章小结
第5章 机器人避障综合实现
5.1 引言
5.2 硬件搭建
5.3 KINECT点云集成像
5.3.1 Kinect点云集坐标旋转和处理
5.3.2 Kinect点云集障碍物识别
5.4 激光雷达数据及其成像
5.5 路面坑洞识别
5.5.1 试验平台搭建
5.5.2 坑洞识别与定位
5.6 综合避障示意图
5.7 本章小结
第6章 结论
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
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