【摘 要】
：
随着科技的发展,智能机器人几乎走进人类生活的各个方面,无处不在的智能机器人正在改变着人们的生活。面对服务机器人不断扩大的市场需求,SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）作为机器人感知领域核心技术之一,受到越来越多的关注。本文针对室内轮式机器人的RGBD-SLAM展开研究,主要工作内容如下:（1）对国内外视觉SLAM算法的发展现状进行了调研,并总结了
【基金项目】
：
中央高校基本科研业务费专项资金（N150308001）起止年月:2017年9月-2019年12月；
论文部分内容阅读
随着科技的发展,智能机器人几乎走进人类生活的各个方面,无处不在的智能机器人正在改变着人们的生活。面对服务机器人不断扩大的市场需求,SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）作为机器人感知领域核心技术之一,受到越来越多的关注。本文针对室内轮式机器人的RGBD-SLAM展开研究,主要工作内容如下:（1）对国内外视觉SLAM算法的发展现状进行了调研,并总结了 SLAM关键技术;对相机的观测模型进行分析,建立了物体从三维空间到相机成像平面的映射模型,并通过针孔相机模型和RGBD相机模型建立三维点云,还原图像中的环境信息;（2）搭建了一个视觉里程计模块,以RGBD相机的彩色图像和深度图像作为输入,凭借相邻图像间的像素信息,估计出相机的运动轨迹,并通过最小化图像特征点重投影误差、局部特征点地图匹配等方式对视觉里程计进行了优化;（3）基于图像匹配的方式实现了对关键帧序列的回环检测,然后根据前端得到的位姿与回环检测得到的约束构建位姿图,并以图优化的方式对机器人位姿进行全局优化,以此来消减SLAM运行过程中不断增大的累计误差;（4）在室内环境下,人体对机器人来说是一种常见的动态障碍,但若将包含人体的地图直接用于路径规划则机器人会将其视为静态障碍躲避。而在通常情况下,人不会保持在同一位置不运动,这就造成了许多不必要的路程开销。针对这一问题,本文基于U-net网络、VGG-16的迁移学习和图像数据增强技术实现了对RGB图像中人体的语义分割,从而创建不包含人体的室内环境点云地图;（5）本文基于ROS（Robot Operating System）系统在室内环境下进行实验,验证了所搭建RGBD-SLAM算法的可靠性。
其他文献
磨粒加工技术,作为提高工件表面微观几何精度的工艺,一直在工业发展中占据着重要地位。与传统磨粒加工技术相比,端面磨削在加工薄片类,盘类工件领域,自动化程度高,加工效率高。但端面磨削工件表面仍存在材料去除不均匀以及平面度精度偏低等问题,加工过程中的磨削力与磨削热是影响工件表面几何精度的重要因素。针对以上问题,本文以磨粒运动轨迹为基础,建立加工过程动态磨削力与动态磨削温度场模型,结合有限元（FEM）仿真
近几十年来,拓扑优化方法因其能够不依赖于设计人员的经验,创造出优质、新颖的结构设计,日渐成为产品概念设计不可或缺的工具。与此同时,增材制造技术材料逐层制造的方式,实现了复杂结构的自由生长成型,在很大程度上消除了几何复杂性的限制,弥补了传统制造工艺难以制备结构复杂的优化设计的缺点,与拓扑优化方法高度契合。增材制造技术一方面为拓扑优化的实际工程应用提供了便利,另一方面也对拓扑优化方法提出了独特的要求和
海洋中蕴藏着丰富的可再生能源,海洋能源的开发利用已经成为世界各国的热点研究问题。波浪能具有能量品质高、能流密度大、开发不受地域限制等优点逐渐成为海洋能源研究中的焦点。目前各国已经加紧步伐研究可再生能源的开发利用问题,其中海洋能的开发得到了许多国家的高度重视。在众多波浪能转换装置中,漂浮式波浪能转换装置由于结构可靠、抗浪力强等特点展现出了良好的开发前景。本文针对黄渤海海域的海况条件,设计了一种适合于
近年来,我国正在加快发展先进制造业,将我国由“制造大国”向“制造强国”进行迈进。这也使得我国对于特殊钢的产量与质量的要求越来越高。特别是随着石油炼化炉管、火电等能源领域对大型管件需求量的迅速增长,空心钢锭作为锻件重要原材料,市场需求量也会越来越大。电渣重熔是工业生产空心钢锭的有效途径,并继承了电渣冶金及连铸的优点,是一种高效、高质量、节能的生产技术。电渣重熔空心钢锭技术通常是在高温、大电流的环境下
随着快速成型技术的不断发展,国内外对彩色3D打印技术的研究越来越多。彩色3D打印技术逐渐走入到人们的生活中,在文化消费、工业设计、医学等领域得到广泛推广。同时随着个性化定制产品社会需求的迅猛发展,对产品的色彩要求越来越高,但是现在大多数的彩色模型都是点彩色模型或者面彩色模型,不是真正意义上的彩色模型。基于这一点,本文对彩色纹理模型快速成型技术进行研究,实现真正意义上的全彩色模型,满足人们对色彩的要
近年来,我国物流配送业发展迅速,已成为我国经济发展的“第三利润源泉”。但是物流配送业大量配送车辆产生的尾气碳排放量巨大,已经对环境造成严重的污染。碳排放问题引起了越来越多的关注。因此,研究考虑碳排放成本的车辆路径优化问题拥有重要的现实意义。本文针对物流配送中的碳排放量、软时间窗、同时送取货的优化问题,从理论研究和实际应用出发,运用改进遗传算法,对考虑碳排放成本的带软时间窗约束的同时送取货车辆路径优
磨削加工作为零件精密加工的终加工工序,通常用来保证零件的几何精度和表面完整性要求。传统的磨削加工过程由于冷却液的作用会浪费大量的热量并且产生污染。磨削淬硬工艺是利用磨削热量对工件进行热处理的加工方法,集加工与热处理于一体,既缩短了零件的加工周期,也减少了资源浪费,是一种绿色度较高的工艺方法。为了分析磨削淬硬工艺参数对工件性能的影响规律,本文以数值解析与试验相结合的方法针对磨削淬硬工艺过程展开研究。
随着电子商务的发展,越来越多的货车被投入到了物流配送当中,货车在完成自己的配送任务后空载返回的成本已经成为物流配送中不可忽视的问题。在美国,物流配送中的空载成本约占物流配送总成本的18%。这些空载货车代表了未使用的运输能力,向社会上有运输需求的货主共享空载货车是提高物流配送效率的重要机会。由于缺乏有效的方法去协调空载货车司机和货主的行程安排,共享空载货车一直不是一个常规的运输方式。近年来,全球定位
增材制造技术则可以快速、一体化地实现复杂形状零件的制备,简化了工艺设计,也提高了材料利用率。因此,激光增材制造钛合金产品在航空航天、海洋工程、生物医学等领域受到越来越多的重视。与传统钛合金相比,激光增材制造钛合金的微观组织结构、力学性能及其表面状态均呈现了较大差异。因此,研究热处理工艺对激光增材制造钛合金的组织结构、电化学性能影响机制具有重要的理论和实际意义。本文以增材制造TC4钛合金为研究对象,
在传统生产调度研究中,机器被认为是一直可用的,而在实际中机器由于使用时间的加长产生磨损,使得机器生产效率降低,严重时会发生故障,因此需要对机器进行预维护。机器预维护虽然会占用一定的生产时间,但能够提高机器的性能,延长其使用寿命,可以看出机器预维护与生产调度之间存在密切的关系,因此对生产调度与预维护进行综合决策研究是十分有必要的。目前的研究按照对于预维护时刻的确定可以主要分为两大类,一类为基于周期性