移动机器人自主跟踪与动态避障研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 任恒乐1,2 |
| 答辩日期 | 2019-05-17 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 沈阳 |
| 导师 | 徐方 |
| 关键词 | 同时定位与建图 社会力模型 行人模型 人工势场法 A*算法 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 检测技术与自动化装置 |
| 其他题名 | Research on Mobile Robot Autonomous Tracking and Dynamic Obstacle Avoidance |
| 英文摘要 | 本文首先对移动机器人的自主跟踪与动态避障技术的发展现状进行了概述，阐明其研究的难点以及未来的趋势；然后，在第二章对全向移动平台的搭建工作进行了简要介绍；接着围绕同时定位与建图、行人检测与识别及路径规划三部分展开研究，详细情况如下：（1）搭建了全向移动平台。设计移动平台机械结构，对其进行运动学分析。由于其没有非完整性约束，具有可向任意方向移动的优点，可使机器人在跟踪的时候尽可能的朝向目标行人，这样减小了跟踪丢失的可能性。这部分为后续的行人识别与跟踪工作奠定硬件基础。（2）利用深度相机基于ORB-SLAM实现了同时定位与地图重建功能。使得当机器人距离目标行人过远或由于干扰跟丢失后，机器人能够利用该部分进行自身的定位及对周围环境的感知建图，从而使机器人能够重新跟上目标行人。（3）本文提出了一种行人模型来进行行人检测与识别。该模型利用方向梯度直方图信息来初步检测当前帧中可能是行人的位置。然后结合深度图中的相应深度获得行人的实际三维坐标。接着利用社会力模型预测上一图像帧中每个待匹配行人的期望位置。另外，对每个行人分段提取颜色直方图来。将以上信息作为行人模型的输入，利用这些信息，行人模型将当前帧与上一帧图像中的行人相匹配来完成行人的检测与识别。通过实验验证了该模型在行人间短期内相互遮挡或者由于行人距离机器人太近而只能采集到人体局部信息时也能准确的识别。（4）对人工势场法加入了方向因子进行改进，将其与A*算法相结合来进行路径规划。通过实验验证了机器人能够实现对目标行人的自主跟随及对障碍物的动态避碰。 |
| 语种 | 中文 |
| 产权排序 | 1 |
| 页码 | 62页 |
| 源URL | [http://ir.sia.cn/handle/173321/25173]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_其他 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学 2.中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 任恒乐. 移动机器人自主跟踪与动态避障研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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