导　　师： 田联房;魏维

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 21世纪以来,人工智能逐渐走上科技前沿的舞台,人类对机器人的研究逐渐趋向智能化。室内移动机器人是智能机器人的一个重要研究方向,而机器人的自主导航和行人检测跟踪是室内移动机器人的重要功能体现,是其执行其他任务的前提。研究室内移动机器人的自主导航和行人检测跟踪具有重要的意义。本文以室内移动机器人为应用背景,首先给出了室内移动机器人的整体设计方案。通过对SLAM问题的描述,分析常见的SLAM问题解决方法,提出基于改进的RBPF的SLAM算法gmapping作为本课题的建图和定位方法,对算法的扫描匹配评分和粒子数进行仿真实验,得出了适应本课题环境的参数。第二,研究了室内移动机器人的自主导航技术,通过对比多种机器人路径规划算法的优缺点,对启发式的全局路径规划算法进行分析,根据传统Dijkstra和A*算法的优缺点,提出基于改进的估价方法的A*算法作为全局路径规划算法,并在MATLAB中进行仿真,改善了传统A*算法规划的路径转折点多的缺点。根据室内环境复杂、障碍物多的特点,提出了基于DWA动态窗口算法的局部路径规划方法,并对DWA算法的评价函数的参数选择进行仿真实验。第三,对基于激光雷达的行人检测跟踪进行研究,提出了基于层次聚类算法的数据聚类和环境分割方法,并对该方法进行仿真,确定最佳参数。根据基于激光雷达的2D数据的信息少的缺点,提出了一种基于行人双腿模型的行人检测特征,实现在室内复杂环境下的行人检测。利用卡尔曼滤波器对行人检测结果进行了跟踪,并根据机器人对行人跟随的要求,锁定跟踪的目标,实现了机器人对行人的自动跟随。最后,根据本文提出的方法,在双轮移动机器人平台上进行实验,在ROS机器人操作系统当中实现了本文提出的方法,并进行了相应实验,验证本文提出的方法的可行性。实

关 键 词： 导航 算法 算法 行人检测跟踪

领　　域： []