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《机器人》 2012年05期
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面向拥挤环境的移动机器人改进粒子滤波定位

王勇  陈卫东  王景川  王炜  
【摘要】:在动态变化的拥挤环境中,移动机器人的传统地图匹配定位算法会由于观测信息的剧烈变化,导致定位性能明显下降甚至完全失效.对此本文提出了一种基于可定位性估计的改进粒子滤波定位算法.本算法一方面借助观测模型的可定位性矩阵估计激光测距仪观测数据的可信度,另一方面通过预测模型的协方差矩阵估计里程计数据的可信度,进而根据这两个指标调节观测信息对预测位姿的修正值.在多种典型走廊环境中,与经典粒子滤波定位算法做了对比实验,结果表明了本文算法对提高复杂环境下移动机器人定位性能的有效性.
【作者单位】上海交通大学自动化系;系统控制与信息处理教育部重点实验室;哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室;
【关键词】概率栅格地图 可定位性 粒子滤波 移动机器人 拥挤环境
【基金】:国家863计划资助项目(2012AA041403) 国家自然科学基金资助项目(60934006,61175088) 教育部博士点基金资助项目(20100073110018) 机器人技术与系统国家重点实验室开放基金资助项目(SKLRS2011ZD01)
【分类号】:TP242
【正文快照】:
1引言(Introduction)在与人共处的起居室、办公室、走廊等拥挤且动态的环境下,可靠的定位和导航,是移动式服务机器人实现服务任务的基础.然而在上述复杂环境下,由于未知障碍物遮挡以及环境结构和材料等因素,激光测距仪对真实环境信息的获取存在较大的变化和较高的不确定性,导

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王卫华,陈卫东,席裕庚;移动机器人地图创建中的不确定传感信息处理[J];自动化学报;2003年02期
2 王炜;陈卫东;王勇;;基于概率栅格地图的移动机器人可定位性估计[J];机器人;2012年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭毓;王斌明;吴益飞;郭明强;;两级传感器信息融合的移动机器人避障研究[J];传感器与微系统;2008年02期
2 刘利枚;石彪;周鲜成;;一种基于概率的超声波模型的设计[J];传感器与微系统;2009年04期
3 石彪;刘利枚;周鲜成;;基于D-S证据理论的超声波测距模型的设计[J];传感器与微系统;2009年07期
4 胡丹丹,肖书明,王燕清,高庆吉1;基于多传感器的数据融合技术[J];东北电力学院学报;2004年01期
5 罗荣华,洪炳镕,厉茂海;基于局部特征预测的栅格地图创建[J];哈尔滨工业大学学报;2004年07期
6 李新德;黄心汉;戴先中;孟正大;;模糊扩展DSmT在移动机器人环境感知中的应用[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年S1期
7 李瑞峰;赵立军;靳新辉;;基于粒子滤波器的室内移动机器人自定位[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年S1期
8 李新德;黄心汉;戴先中;孟正大;;基于DSmT融合机的移动机器人环境感知研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2009年12期
9 连靖;连晓峰;;一种基于声纳信息的移动机器人实时导航方法[J];测控技术;2010年01期
10 金世俊;涂刚毅;祝雪芬;宋爱国;;基于低成本移动机器人设计的超声SLAM[J];测控技术;2010年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯肖维;基于多传感器信息融合的移动机器人位姿计算方法研究[D];上海大学;2011年
2 丁滢颍;基于个性的多机器人协作研究[D];浙江大学;2005年
3 邹细勇;自主移动机器人的智能导航研究[D];浙江大学;2005年
4 王卫华;移动机器人定位技术研究[D];华中科技大学;2005年
5 程磊;多移动机器人协调控制系统的研究与实现[D];华中科技大学;2005年
6 于金霞;移动机器人定位的不确定性研究[D];中南大学;2007年
7 董炀斌;多机器人系统的协作研究[D];浙江大学;2006年
8 龙晓林;基于网络模型的多机器人系统研究[D];浙江大学;2007年
9 崔峰;面向虚拟现实和遥操作的移动机器人同步定位与地图创建技术研究[D];河北工业大学;2007年
10 李新德;多源不完善信息融合方法及其应用研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王璐;煤矿井下探测机器人运动控制的研究[D];太原理工大学;2011年
2 王炜;移动机器人的可定位性估计及其应用[D];上海交通大学;2012年
3 马璇;复杂背景下室内移动机器人双目立体视觉系统研究[D];浙江大学;2012年
4 姚鹏程;Robocup中型组机器人非视觉传感器系统的设计与实现[D];北方工业大学;2004年
5 吴涛;移动机器人避障与路径规划研究[D];华中科技大学;2004年
6 许伟;基于激光雷达环境信息处理的机器人定位/导航技术研究[D];南京理工大学;2006年
7 王斌明;基于多传感器信息融合的移动机器人避障研究[D];南京理工大学;2006年
8 刘海中;基于PSO优化的多机器人协作机制研究[D];南京师范大学;2007年
9 刘义强;基于声纳地图导航的自动引导车基础研究[D];青岛大学;2007年
10 郭明强;基于CCD和声纳传感器信息融合的移动机器人避障研究[D];南京理工大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王卫华,陈卫东,席裕庚;移动机器人地图创建中的不确定传感信息处理[J];自动化学报;2003年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏益民;杨宜民;;基于UPF的移动机器人定位新方法[J];微电子学与计算机;2009年02期
2 高庆吉;雷亚莉;胡丹丹;于咏生;;基于自适应感知复位算法的移动机器人定位[J];电子学报;2007年11期
3 李阳铭;孟庆虎;梁华为;李帅;陈万明;;基于粒子滤波的无线传感器网络辅助同步定位与地图创建方法研究[J];机器人;2008年05期
4 陈杨钟;刘士荣;俞金寿;;基于非线性滤波的移动机器人位姿估计[J];华东理工大学学报(自然科学版);2007年04期
5 刘国成;;一种基于多传感器数据融合的目标跟踪算法[J];系统仿真学报;2009年19期
6 张学习;杨宜民;;基于多传感器信息融合的移动机器人快速精确自定位[J];控制理论与应用;2011年03期
7 夏益民;杨宜民;;一种基于自适应进化粒子滤波的移动机器人定位方法[J];微电子学与计算机;2010年02期
8 闻帆;屈桢深;王常虹;;未知环境下的移动机器人实时避障研究[J];哈尔滨工程大学学报;2009年07期
9 刘国成;王永骥;;基于序列Monte Carlo方法的运动目标跟踪[J];武汉大学学报(工学版);2008年03期
10 袁成;蔡自兴;陈白帆;;粒子群优化的同时定位与建图方法[J];计算机工程;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 陈余庆;胡英;马孜;;基于贝叶斯理论的移动机器人相对定位[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 赵晖;王天然;刘德林;;分布式数据库在移动机器人中的应用[A];第十届全国数据库学术会议论文集[C];1992年
4 李俊泉;尹怡欣;;基于心理动力机制的移动机器人[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
5 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周光明;陈宗海;胡玉锁;陈春林;;复杂未知环境下移动机器人自主探测算法研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 鲁守银;马培荪;姜葵峰;;基于机器人的锅炉鳍片管道自动检测技术[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
8 关胜晓;许心德;曹洋;张彦;;移动机器人避开运动障碍物的策略[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
9 马钊;马保离;;参数不确定拖车移动机器人的直线路径跟踪[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 王鸿鹏;刘景泰;;基于非线性Kalman滤波器的轮式滑动转向移动机器人定位误差分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 编译 王金元;微型机器人 虫子般灵巧[N];北京科技报;2005年
2 张建松;科考机器人南极建功[N];科学导报;2008年
3 记者 杜华斌;美研制出世界最小移动机器人[N];科技日报;2005年
4 铭心孙伟;中国机器人首次上南极[N];中国质量报;2007年
5 王笑梅;沈阳机器人开始首次南极科考之旅[N];辽宁日报;2007年
6 通讯员 张婵记者 毕玉才 苗家生;国产机器人将首次登上南极[N];光明日报;2007年
7 本报记者  贾旮菲;“新松”恨不高千尺[N];现代物流报;2006年
8 高级记者 马驰;新松公司:不断征服新领域[N];沈阳日报;2010年
9 张建松;特殊队员加盟南极科考[N];大众科技报;2007年
10 记者 王炳坤;机器人[N];新华每日电讯;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田隽;基于粒子滤波的视频目标跟踪算法的研究[D];中国矿业大学;2010年
2 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
3 王乐;卫星USB测控体制下信号特征参数的分析与识别[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 周寿军;左心室MRI序列的运动跟踪新方法[D];第一军医大学;2004年
5 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
6 徐茂格;混沌通信中的粒子滤波技术研究[D];南京理工大学;2008年
7 姚剑敏;粒子滤波跟踪方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
8 肖延国;智能传感器侦察网络中的目标跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 许昕;基于滤波技术和粒子群优化的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2011年
10 孙伟;基于粒子滤波的视频目标跟踪关键技术及应用研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江万里;动态环境基于粒子滤波的移动机器人自定位[D];浙江大学;2008年
2 张弦;基于改进粒子滤波算法的移动机器人定位[D];北京邮电大学;2010年
3 朱俊;移动机器人路径规划及其控制策略的研究[D];西南大学;2010年
4 王友胜;FastSLAM2.0控制算法与PGR导航法则结合应用的可行性研究[D];大连交通大学;2010年
5 虞杨阳;基于模糊PID控制技术的移动机器人研究[D];中北大学;2011年
6 肖兵球;基于旋转电弧的焊缝跟踪移动机器人的研究[D];湘潭大学;2010年
7 王振士;基于ARM和μC/OS-II的移动机器人控制系统设计和路径规划研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 金梦珺;概率假设密度粒子滤波的算法与硬件实现研究[D];浙江大学;2011年
9 苟若愚;基于粒子滤波的运动目标跟踪算法研究与实现[D];重庆大学;2010年
10 张楠;基于粒子滤波的目标跟踪算法研究[D];广东工业大学;2011年
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