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基于改进GICP配准的激光-惯性SLAM算法 被引量:7
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作者 徐晓苏 高佳誉 +1 位作者 周帅 姚逸卿 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期814-822,共9页
激光点云配准性能是影响激光-惯性SLAM系统精度和实时性的重要因素,对于多线激光雷达,大量的待配准点虽然能提高配准精度,但是也会降低系统运行效率。针对该问题,提出了一种基于改进广义迭代最近点(GICP)配准的激光-惯性SLAM算法。首先... 激光点云配准性能是影响激光-惯性SLAM系统精度和实时性的重要因素,对于多线激光雷达,大量的待配准点虽然能提高配准精度,但是也会降低系统运行效率。针对该问题,提出了一种基于改进广义迭代最近点(GICP)配准的激光-惯性SLAM算法。首先,用改进的GICP算法进行点云配准,通过减少待配准点数量提高配对点的质量,增加迭代目标,提高了定位精度。其次,针对改进的GICP算法提出了一个高效的子地图模型,提高了系统运行效率。在KITTI数据集上的实验结果表明,与改进前的算法相比,所提算法的定位误差降低了69.98%;与Le GO-LOAM、LIO-SAM算法相比,所提算法的平均定位误差分别降低了88.44%和62.42%。同时进行了实测实验验证,与LeGO-LOAM、LIOSAM算法相比,所提算法的平均定位误差分别降低了21.02%和24.77%,且具有更高的系统运行效率。 展开更多
关键词 激光-惯性slam 降采样 点云配准 子地图构建
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基于果蝇算法优化的移动机器人RBPF-SLAM研究 被引量:4
2
作者 韩锟 章京涛 杨穷千 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期265-272,共8页
针对基于传统Rao-Blackwellized粒子滤波(Rao-Blackwellised Particle Filter,RBPF)算法的移动机器人在进行同时定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping,SLAM)时易发生粒子退化导致移动机器人位姿估计不准确以及地图一致性... 针对基于传统Rao-Blackwellized粒子滤波(Rao-Blackwellised Particle Filter,RBPF)算法的移动机器人在进行同时定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping,SLAM)时易发生粒子退化导致移动机器人位姿估计不准确以及地图一致性较差的问题,提出一种基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法。该算法将果蝇种群觅食过程中果蝇具有的趋味特性引入RBPF算法,将粒子视为果蝇个体,粒子的适应度值作为空气中食物味道的浓度,利用果蝇优化算法的高寻优能力使粒子向高似然区域移动并不断迭代寻优,以优化粒子种群的整体分布。同时,在果蝇寻优后的新种群中引入自适应交叉变异操作,以增加种群多样性。根据粒子的适应度值确定交叉概率,对配对好的粒子进行自适应交叉操作,再根据变异概率对当前种群的最优粒子进行变异操作,选取适应度值更高的粒子作为当前最优解。采用指数函数步长公式更新粒子状态,增加寻优过程中的搜索距离,有效提高算法的收敛效率。基于ACES building和MIT Killian Court数据集的仿真实验以及移动机器人实机测试结果显示,基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法在比传统RBPF-SLAM算法在粒子数减少50%以上的情况下仍可以得到效果更佳的栅格地图,并且CPU占用率更低。仿真和实验结果表明基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法有效提高了滤波器的估计性能,是一种提高移动机器人位姿估计和建图精度的有效方法。 展开更多
关键词 移动机器人 同时定位与地图构建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波 果蝇优化算法
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基于激光雷达传感器的RBPF-SLAM系统优化设计 被引量:20
3
作者 王依人 邓国庆 +1 位作者 刘勇 张文 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第9期77-80,共4页
针对传统Rao-Blackwellized粒子滤波(RBPF)方法的同步定位和建图(SLAM)问题,提出了一种基于激光雷达的RBPF-SLAM系统优化方法,利用高精度激光雷达数据,修正了基于里程计读数的建议分布函数,减少了滤波过程所需的粒子数目;引入了自适应... 针对传统Rao-Blackwellized粒子滤波(RBPF)方法的同步定位和建图(SLAM)问题,提出了一种基于激光雷达的RBPF-SLAM系统优化方法,利用高精度激光雷达数据,修正了基于里程计读数的建议分布函数,减少了滤波过程所需的粒子数目;引入了自适应重采样机制,缓解由于重采样带来的粒子消耗问题。为验证改进算法性能,在搭建的差速型移动机器人平台上,进行了验证试验,结果表明:改进后的RBPF-SLAM方法,能够实时构建栅格地图,在建图效率和精度上均有明显的提升。 展开更多
关键词 激光雷达传感器 同时定位与建图(slam) 机器人 Rao-Blackwellized粒子滤波(rbpf)
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基于海鸥优化改进采样过程的RBPF-SLAM算法 被引量:6
4
作者 施振稳 张志安 +2 位作者 黄学功 华洪 陈冠星 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期210-214,279,共6页
为解决PBRF-SLAM中由于粒子退化和粒子耗尽而导致的定位失真和建图一致性差的问题,提出了基于海鸥优化和最小方差重采样的优化方法。在PRBF-SLAM的采样过程中,采样一系列辅助粒子,并利用海鸥优化算法对这些粒子进行寻优,找到估计位姿的... 为解决PBRF-SLAM中由于粒子退化和粒子耗尽而导致的定位失真和建图一致性差的问题,提出了基于海鸥优化和最小方差重采样的优化方法。在PRBF-SLAM的采样过程中,采样一系列辅助粒子,并利用海鸥优化算法对这些粒子进行寻优,找到估计位姿的最优解,从而避免因陷入局部极值导致的粒子退化。在PRBF-SLAM的重采样过程中,采用最小方差重采样方法替换原先的重采样方法,充分使用辅助粒子,尽可能保证重采样后粒子的多样性。利用Intel Research Lab和ACES Building公开数据集进行SLAM仿真,结果表明优化后的算法相比Gmapping算法总体的平移误差分别降低了36.36%和41.67%,总体的旋转误差分别降低了33.33%和40%。 展开更多
关键词 同时定位与地图构建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 海鸥优化算法 最小方差重采样
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改进Rao-Blackwellized粒子滤波的定位与建图方法及优化
5
作者 支奕琛 谷玉海 +1 位作者 龙伊娜 徐小力 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期251-257,261,共8页
针对复杂地面场景下无人系统自主定位建图的难题,从机器人的建图角度出发,提出一种在复杂环境下机器人实现自我定位的方案,方案采用遗传算法中的交叉变异思想,对改进Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法中的... 针对复杂地面场景下无人系统自主定位建图的难题,从机器人的建图角度出发,提出一种在复杂环境下机器人实现自我定位的方案,方案采用遗传算法中的交叉变异思想,对改进Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法中的重采样过程进行优化。经过仿真和自行设计的履带式无人系统实验平台进行实验验证,采用该方法优化后的SLAM算法,使得无人系统所构建的栅格地图在消耗较少粒子的情况下,能够绘制精度较高的栅格地图,达到了较好的自主定位和建图效果。 展开更多
关键词 移动机器人 rbpf-slam 定位建图
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A RBPF Algorithm with Non-intact Particle Data for FastSLAM 被引量:2
6
作者 Weinan Chen Yisheng Guan +1 位作者 Hong Zhang Lei Zhu 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2018年第5期70-77,共8页
RBPF( Rao-Blackwellized Particle Filter) is a popular PF( Particle Filter) in decreasing the dimension of estimation problems and FastSLAM( Fast Simultaneous Localization and Mapping) is a RBPFbased algorithm. In Fast... RBPF( Rao-Blackwellized Particle Filter) is a popular PF( Particle Filter) in decreasing the dimension of estimation problems and FastSLAM( Fast Simultaneous Localization and Mapping) is a RBPFbased algorithm. In FastSLAM,each particle carries a large amount of data which results in low computing efficiency and large memory space occupancy. To solve this problem,a RBPF algorithm with non-intact particle data is studied. The key idea is to differentiate the particle data. Through the screening of particles,the number of particles carrying individual map data is limited to reduce the data occupied space and speed up the computational efficiency. The simulation and experiment results have verified the effectiveness and accuracy of the algorithm. Compared with the original one,this proposed algorithm reduces time consumption by 18%-34% and considerably saves memory space. 展开更多
关键词 rbpf non-intact PARTICLE DATA slam
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基于垂直约束的紧耦合激光惯性SLAM方法
7
作者 张喜 张鹏 刘鹏 《国外电子测量技术》 2024年第9期1-7,共7页
为了解决现有激光SLAM(simultaneous localization and mapping)方法忽略垂直方向漂移而导致的高度不准确和地图重影问题,提出了一种基于垂直约束的紧耦合激光惯性SLAM方法。该方法结合激光雷达传感器的安装高度以及点到激光雷达的距离... 为了解决现有激光SLAM(simultaneous localization and mapping)方法忽略垂直方向漂移而导致的高度不准确和地图重影问题,提出了一种基于垂直约束的紧耦合激光惯性SLAM方法。该方法结合激光雷达传感器的安装高度以及点到激光雷达的距离提取精确的地面点,基于提取的地面点设计了一种考虑垂直方向残差的激光里程计,使用两步列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt,L-M)方法来求解姿态变换,这些残差将有助于在垂直方向上收敛到最优解。使用简单有效的基于欧氏距离的回环检测方法避免地图重影问题。为验证算法的优越性,在KITTI数据集及真实场景下均进行了相关实验。在KITTI数据集上,与LeGO-LOAM、LIO-SAM和Point-LIO相比,轨迹均方根误差(root mean square error,RMSE)分别降低了47.62%、33.14%和73.79%。在实测校园环境中,与LeGO-LOAM、LIO-SAM和Point-LIO相比,RMSE分别降低了83.56%、13.55%和82.04%,从而验证了提出方法具有更高的定位精度。 展开更多
关键词 激光-惯性slam 点云处理 垂直约束 移动机器人
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Rao-Blackwellised粒子滤波SLAM的一致性研究 被引量:9
8
作者 郭剑辉 赵春霞 +1 位作者 陆建峰 康亮 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第23期6401-6405,共5页
Rao-Blackwellised粒子滤波SLAM(RBPF SLAM)算法的复杂度与特征个数呈线性关系,对于大规模SLAM有明显的计算优势,但是该算法不能长时间满足一致性要求,必须进行改进。采用归一化估计方差NEES对算法的一致性进行了分析,得出粒子耗尽是造... Rao-Blackwellised粒子滤波SLAM(RBPF SLAM)算法的复杂度与特征个数呈线性关系,对于大规模SLAM有明显的计算优势,但是该算法不能长时间满足一致性要求,必须进行改进。采用归一化估计方差NEES对算法的一致性进行了分析,得出粒子耗尽是造成算法不一致的原因,并分别采用辅助粒子滤波及正则粒子滤波对算法进行改进,以得到一致的RBPF SLAM。最后,通过大量的Monte-Carlo仿真实验,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 一致性 同时定位与地图创建(slam) Rao-Blackwellised粒子滤波(rbpf) 辅助粒子滤波 正则粒子滤波
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一种改进的RBPF激光SLAM算法 被引量:11
9
作者 张亚楠 孙丰财 史旭华 《无线通信技术》 2017年第4期16-20,25,共6页
为了实现在复杂环境中移动机器人精确高效的同时定位与地图构建(SLAM),提出了一种改进重采样Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法。该算法在重采样过程中引入粒子权重平衡策略改善粒子权重退化和粒子匮乏造... 为了实现在复杂环境中移动机器人精确高效的同时定位与地图构建(SLAM),提出了一种改进重采样Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法。该算法在重采样过程中引入粒子权重平衡策略改善粒子权重退化和粒子匮乏造成栅格地图构建不精确的问题,然后将所提算法与基本RBPF-SLAM算法分别在仿真环境和实体环境下进行实验对比,实验结果表明了改进的RBPF-SLAM算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 rbpf-slam 改进rbpf-slam 重采样 粒子权重平衡策略
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基于改进RBPF算法的轮式机器人SLAM导航系统设计 被引量:5
10
作者 王险峰 邱祖泽 +2 位作者 丁子琳 赵通 杨浩伟 《计算机测量与控制》 2022年第4期172-176,共5页
传统的机器人导航系统在复杂的地形环境中常常无法引导机器人躲避突然出现的障碍物,无法精准采集数据;为此提出一种改进RBPF算法的轮式机器人SLAM导航系统,对系统硬件和软件进行设计;改进RBPF算法是一种滤波算法,将激光雷达与里程计的... 传统的机器人导航系统在复杂的地形环境中常常无法引导机器人躲避突然出现的障碍物,无法精准采集数据;为此提出一种改进RBPF算法的轮式机器人SLAM导航系统,对系统硬件和软件进行设计;改进RBPF算法是一种滤波算法,将激光雷达与里程计的信息作为提议分布,提高了导航精度;系统硬件主要由导航功能模块、底盘驱动模块、控制模块组成,利用RPLIDAR A1型激光雷达设计导航功能模块,并设计底盘驱动模块和控制模块;软件设计中,以改进RBPF算法为基础,设计了轮式机器人SLAM导航系统的实现程序,应用算法代入的方式加强了普通轮式机器人导航算法对粒子计算与卡尔曼滤波的敏感程度;实验结果表明,在有障碍物的室内场景中,与传统滤波算法以及基于软件库系统相比,改进RBPF算法规划的路径更短,导航错误点出现率降低了30%左右。 展开更多
关键词 改进rbpf算法 轮式机器人 机器人导航 slam导航 系统设计 导航设计
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一种基于光流-线特征的单目视觉-惯性SLAM算法 被引量:11
11
作者 夏琳琳 沈冉 +2 位作者 迟德儒 崔家硕 蒙跃 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期568-575,共8页
以实现机器人导航系统的高精度实时定位为目标,针对弱纹理环境下视觉SLAM运行不稳定、累积误差大,以及快速运行时算法失锁等问题,提出一种基于光流-线特征的单目视觉-惯性SLAM算法(PL-VINS)。参考开源的VINS-Mono系统架构,通过视觉-惯... 以实现机器人导航系统的高精度实时定位为目标,针对弱纹理环境下视觉SLAM运行不稳定、累积误差大,以及快速运行时算法失锁等问题,提出一种基于光流-线特征的单目视觉-惯性SLAM算法(PL-VINS)。参考开源的VINS-Mono系统架构,通过视觉-惯性联合初始化估计PL-VINS初始时刻的状态,为后端线程提供良好的初始值。在此基础上,整合回环检测误差、惯性误差及点线视觉重投影误差,构建目标优化函数,并利用滑动窗口双向边缘化策略,实现回环检测与重定位。采用通用开源数据集EuRoc评估PL-VINS性能并与VINS-Mono做对比,实验表明,在某些特定的场景下,PL-VINS的导航定位精度上要高于VINS-Mono,且增强了VINS在弱纹理环境下的适应性,为短时快速、非理想光照场景下的视觉SLAM设计提供了重要的模型参考。 展开更多
关键词 视觉-惯性slam 点线特征提取与匹配 PL-VINS 位姿图优化 回环检测
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基于改进M-ORB的视觉SLAM直接-闭环检测算法 被引量:2
12
作者 李伟 任孟瀚 +2 位作者 黄威豪 杜晓玉 周毅 《智能科学与技术学报》 2021年第4期482-491,共10页
直接法SLAM不在前端提取图像特征点,使得后端无法生成视觉词袋,这导致大部分直接法SLAM无法使用带有词袋模型的闭环检测来消除系统的累积误差。针对此问题,提出一种基于改进M-ORB的视觉SLAM直接-闭环检测算法,生成闭环检测所需的词袋模... 直接法SLAM不在前端提取图像特征点,使得后端无法生成视觉词袋,这导致大部分直接法SLAM无法使用带有词袋模型的闭环检测来消除系统的累积误差。针对此问题,提出一种基于改进M-ORB的视觉SLAM直接-闭环检测算法,生成闭环检测所需的词袋模型,然后采用词频-逆文档频率算法对视觉词典树各个子节点中的视觉单词进行自适应分配权重,得到场景信息的准确表述。在TUM、KITTI两种公开数据集上进行了对比实验,实验结果表明,所提出的算法能够有效检测到闭环,并在不降低准确性的同时,提高SLAM的实时性与鲁棒性。 展开更多
关键词 视觉slam 闭环检测 词袋模型 词频-逆文档频率
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基于小生境遗传优化的Rao-Blackwellised SLAM算法 被引量:2
13
作者 陈建军 廖小飞 +2 位作者 吴赟 陈光 庄新闯 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第8期2368-2371,共4页
同步定位与地图构建(SLAM)是实现机器人自主定位的核心问题之一,Rao-Blackwellised粒子滤波器(RBPF)作为一种SLAM定位的有效方法,被广泛应用在实时定位领域中,但由于其随着粒子数目的增加会频繁重采样从而导致粒子退化问题。为了解决该... 同步定位与地图构建(SLAM)是实现机器人自主定位的核心问题之一,Rao-Blackwellised粒子滤波器(RBPF)作为一种SLAM定位的有效方法,被广泛应用在实时定位领域中,但由于其随着粒子数目的增加会频繁重采样从而导致粒子退化问题。为了解决该问题,改善SLAM性能,提出了一种基于改进小生境遗传优化的RBPF SLAM算法INGO-RBPF,采用改进的Rao-Blackwellised粒子滤波器解决SLAM路径估计问题,采用扩展卡尔曼滤波器解决SLAM地图估计问题。最后通过MATLAB仿真表明INGO-RBPF算法具有较高的估计精度和稳定性,抗干扰能力较强,定位较准确,比较适合应用在SLAM实时定位中。 展开更多
关键词 同步定位与地图创建(slam) Rao-Blackwellised粒子滤波器 小生境遗传算法 INGO-rbpf
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基于RBPF-SLAM算法的学前儿童机器人路径规划模型研究
14
作者 李洁 曹艳龙 《自动化与仪器仪表》 2024年第6期189-193,共5页
在学前教育领域,机器人技术的应用已经成为一种引人注目的研究方向。为了提升学前儿童机器人的路径寻优能力,此次研究采用基于粒子滤波的同时定位与地图创建算法将雷达观测模型和运动模型相结合,并采用退火参数和重采样避免采样效率降低... 在学前教育领域,机器人技术的应用已经成为一种引人注目的研究方向。为了提升学前儿童机器人的路径寻优能力,此次研究采用基于粒子滤波的同时定位与地图创建算法将雷达观测模型和运动模型相结合,并采用退火参数和重采样避免采样效率降低,构建机器人运动模型和地图。最后采用改进的A-Star算法构建混合路径规划模型。结果显示,基于粒子滤波的改进SLAM算法误差平均值为0.340。改进后的基于粒子滤波的SLAM算法在粒子数为50、125、200时,运行时间分别为0.215 s、0.225 s、0.268 s,估计误差分别为0.314、0.282、0.291。基于粒子滤波的SLAM算法生成的地图整体精度明显高于改进前的算法,地图上的线条整齐且清晰。在仿真和真实两种实验环境下,改进A*算法分别经过18次和50次迭代后趋于收敛,最小路径长度为12 m和32 m。结果验证了混合路径规划模型在不同环境下路径寻优的性能较好。该方法实现了精确的机器人定位,提高了路径规划的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 学前儿童机器人 路径规划 rbpf-slam A-STAR算法 精度
原文传递
基于立体视觉--惯导SLAM的四旋翼无人机导航算法 被引量:6
15
作者 孙楠 裴信彪 +3 位作者 王春军 李继辉 彭程 白越 《微电子学与计算机》 北大核心 2020年第5期33-38,42,共7页
针对基于视觉的同时定位与地图构建(SLAM)系统在快速运动和特征不足时存在精度低和跟踪易失败的问题,提出了一种基于紧耦合的非线性优化的立体视觉-惯导SLAM(visual inertial SLAM,VI-SLAM)算法.首先,以关键帧的位姿作为约束,初始化惯... 针对基于视觉的同时定位与地图构建(SLAM)系统在快速运动和特征不足时存在精度低和跟踪易失败的问题,提出了一种基于紧耦合的非线性优化的立体视觉-惯导SLAM(visual inertial SLAM,VI-SLAM)算法.首先,以关键帧的位姿作为约束,初始化惯性测量单元(IMU)的偏差,并根据IMU预积分预测当前帧的位姿;然后,在后端优化中采取非线性局部平滑的方法,融合视觉SLAM的位姿估计与IMU预积分;并通过回环检测消除累积误差,采用图优化算法进行全局地图优化.通过EuRoC数据集验证该系统的性能,对比视觉SLAM算法平均精度提升了1倍左右.并将该算法应用于立体视觉四旋翼飞行控制平台,验证所提算法的实际应用性. 展开更多
关键词 视觉-惯导slam 初始化 预积分 非线性优化 紧耦合
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基于ROS平台的激光雷达Slam-GMapping的重定位方法研究 被引量:12
16
作者 胡晓强 刘汉忠 +2 位作者 贾良冠 张盟 吴正朕 《现代信息科技》 2019年第12期159-161,共3页
目前主流的机器人操作平台ROS(Robot Operating System)建图媒介是Kinect双目摄像头,采用CMOS红外传感器感知黑白光谱的方式来构建目标地图。计算量大,建图轮廓不清晰,地图构建与实际地图偏移量较大,重定位精度差。本文提出基于ROS平台... 目前主流的机器人操作平台ROS(Robot Operating System)建图媒介是Kinect双目摄像头,采用CMOS红外传感器感知黑白光谱的方式来构建目标地图。计算量大,建图轮廓不清晰,地图构建与实际地图偏移量较大,重定位精度差。本文提出基于ROS平台的激光雷达Slam-GMapping的重定位技术,包括RBPF粒子滤波算法、激光雷达Slam-GMapping建图和机器人的重定位。实验结果表明:激光雷达Slam-GMapping相比于Kinect,能够更好地构建目标地图,建图效果更加优越,建图精度更高;该重定位技术的定位方位更加精确,定位误差更小。 展开更多
关键词 ROS 激光雷达 rbpf slam-GMapping 重定位
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基于改进RBPF算法的移动机器人SLAM方法研究 被引量:8
17
作者 陈国军 陈巍 《自动化仪表》 CAS 2019年第5期61-64,共4页
移动机器人领域研究的一个重要问题是在不确定的环境中,能够实现自身定位,同时对环境进行建图,获取环境信息。因此,同时定位和地图构建(SLAM)研究成为当前移动机器人研究的一个热点。Rao-Backwellized粒子滤波(RBPF)算法是一种比较成功... 移动机器人领域研究的一个重要问题是在不确定的环境中,能够实现自身定位,同时对环境进行建图,获取环境信息。因此,同时定位和地图构建(SLAM)研究成为当前移动机器人研究的一个热点。Rao-Backwellized粒子滤波(RBPF)算法是一种比较成功的同时定位和地图构建方法,其非参数特性避免了局部最小值,在映射应用程序中表现优异。然而,该算法在地图构建精度方面存在一些不足。针对RBPF算法粒子权重退化和粒子匮乏等问题,提出了利用修正梯度细化算法(CGR)对传统RBPF SLAM进行改进的新方法。仿真试验和室内场景试验结果表明,新方法能够有效地提高定位精度,在提升系统鲁棒性的同时也提升了地图构建的准确性。 展开更多
关键词 slam 粒子滤波 移动机器人 CGR rbpf 重定位 栅格地图 修正梯度
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基于Rao-Blackwellized粒子滤波器移动机器人SLAM研究 被引量:3
18
作者 黄辉 邹安安 +2 位作者 胡鹏 邹媛媛 蔡庆荣 《测控技术》 2021年第6期46-50,共5页
SLAM是移动机器人在未知环境下实现自主导航的关键技术,为解决传统RBPF-SLAM算法建图效果差、计算效率低的不足,基于分层控制的思想,利用kobuki底盘和RPLIDAR A2雷达搭建了机器人导航系统,提出一种优化的Rao-Blackwellized粒子滤波的SLA... SLAM是移动机器人在未知环境下实现自主导航的关键技术,为解决传统RBPF-SLAM算法建图效果差、计算效率低的不足,基于分层控制的思想,利用kobuki底盘和RPLIDAR A2雷达搭建了机器人导航系统,提出一种优化的Rao-Blackwellized粒子滤波的SLAM方法,粒子采样时纳入高精度的激光数据以弥补里程计数据的不足,优化建议分布函数,对相邻扫描帧进行迭代最近点匹配,增加自适应重采样步骤,并进行了现场建图实验。对比定位误差和运行效率,改进方法要优于传统方法,表明改进方法能有效解决上述问题。 展开更多
关键词 同时定位和建图 激光雷达 rbpf-slam 机器人操作系统
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惯导-视觉SLAM技术综述 被引量:6
19
作者 杨梦佳 《信息技术与信息化》 2019年第7期213-215,共3页
惯导-视觉SLAM指将惯性传感器所测数据与视觉传感器所获图像数据进行融合实现同时定位与建图的过程,惯导-视觉SLAM现成为视觉SLAM进行多传感器融合研究的热点。本文对视觉SLAM技术、惯性导航技术和惯导-视觉SLAM进行了介绍,探讨了惯导-... 惯导-视觉SLAM指将惯性传感器所测数据与视觉传感器所获图像数据进行融合实现同时定位与建图的过程,惯导-视觉SLAM现成为视觉SLAM进行多传感器融合研究的热点。本文对视觉SLAM技术、惯性导航技术和惯导-视觉SLAM进行了介绍,探讨了惯导-视觉SLAM的发展动向与发展趋势。 展开更多
关键词 视觉slam技术 惯性导航技术 惯导-视觉slam技术
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结合粒子群寻优与遗传重采样的RBPF算法 被引量:8
20
作者 林海波 柯晶晶 张毅 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期295-299,共5页
针对Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)重采样过程存在粒子衰竭、提议分布精确度不高的问题,提出一种改进的RBPF算法。为提高RBPF算法提议分布精确性,在改进的算法中将机器人里程计信息和激光传感器采集的距离信息进行融合,在算法中引... 针对Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)重采样过程存在粒子衰竭、提议分布精确度不高的问题,提出一种改进的RBPF算法。为提高RBPF算法提议分布精确性,在改进的算法中将机器人里程计信息和激光传感器采集的距离信息进行融合,在算法中引入粒子群寻优策略,通过粒子间能效吸引力来调整采样粒子集,同时对重采样中权值较小的粒子进行遗传变异操作,缓解粒子枯竭现象,提高机器人位姿估计一致性,并维持粒子集的多样性。在基于机器人操作系统和配有URG激光传感器的Pioneer3-DX机器人平台上对改进RBPF算法进行可靠性验证。实验结果表明,改进算法在兼顾粒子集多样性的同时能显著提高机器人位姿估计精确性。 展开更多
关键词 同时定位与地图构建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 粒子群寻优 遗传变异 机器人操作系统
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