多传感器室内组合导航系统设计与实现

目录

声明

第一章引 言

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 移动机器人技术的研究现状

1.2.2 环境地图构建技术的研究现状

1.2.3 多传感器组合导航技术的研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 论文的章节安排

第二章多传感器室内组合导航系统的设计方案

2.1 系统需求分析与指标要求

2.2 系统总体设计方案

2.3 系统硬件设备概述

2.3.1 激光雷达

2.3.2 视觉相机

2.3.3 通用机器人平台

2.4 系统软件结构

2.4.1 软件系统的运行环境

2.4.2 多传感器室内组合导航系统软件结构

2.5 本章小结

第三章基于激光数据筛选的地图构建算法研究

3.1 Cartographer建图算法

3.1.1 扫描与子图匹配

3.1.2 使用分支定界法的回环检测

3.2 激光数据筛选方法

3.2.1 基于扫描密度的筛选

3.2.2 基于扫描数据分段的筛选

3.3 本章小结

第四章基于数据紧耦合的视觉惯性里程计算法研究

4.1 基于数据紧耦合的视觉惯性里程计算法

4.1.1 基于数据紧耦合的视觉惯性里程计系统框架

4.1.2 视觉与惯导数据的预处理

4.1.3 视觉与惯导的初始化

4.1.4 回环检测过程

4.1.5 局部与全局优化

4.2 IMU与相机的时间戳对齐处理算法

4.2.1 时间戳偏移量分析

4.2.2 时间戳偏移量估计

4.3 本章小结

第五章实验测试与结果分析

5.1环境地图构建实验

5.1.1 室内环境下的建图

5.1.2 激光数据筛选分析

5.2 基于视觉惯性里程计（VIO）的自主定位实验

5.2.1 室内自主定位实验

5.2.2 自主定位结果分析

5.2.3 单目相机与 IMU的时间戳偏移量分析

5.3 移动机器人导航实验

5.3.1 机器人平台所使用的路径规划方法

5.3.2 移动机器人在室内环境下的导航实验

5.4 系统测试结果

5.5 本章小结

第六章总结与展望

6.1 全文工作总结

6.2 后期工作展望

致谢

参考文献