在這個(gè)日新月異、瞬息萬變的時(shí)代,科技的發(fā)展讓人們的生活越來越豐富。近幾年,智能化的領(lǐng)域越來越受到大家的關(guān)注,而智能機(jī)器人作為智能化的高端科技設(shè)備也受到大家的青睞。因?yàn)橹悄軝C(jī)器人應(yīng)用的領(lǐng)域很廣泛,而安防是現(xiàn)代人越來越重視的問題,智能機(jī)器人結(jié)合安防概念而產(chǎn)生的安防巡檢機(jī)器人自然也就成為機(jī)器人研究的重要方向。導(dǎo)航系統(tǒng)作為機(jī)器人進(jìn)行自主導(dǎo)航的核心部分是機(jī)器人研究的重要內(nèi)容。本論文研究的內(nèi)容主要基于安防巡檢機(jī)器人項(xiàng)目,圍繞該項(xiàng)目設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)安防巡檢機(jī)器人的導(dǎo)航系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),本論文主要的工作如下所述:(1)根據(jù)安防巡檢機(jī)器人實(shí)際運(yùn)用場(chǎng)景分析導(dǎo)航系統(tǒng)的需求和功能點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上,對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行總體邏輯框架和架構(gòu)的設(shè)計(jì)。(2)針對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)中的圖像感知模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),提出一種圖像標(biāo)定算法并利用來進(jìn)行圖像預(yù)處理,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于深度學(xué)習(xí)的圖像分割算法,包括輸入數(shù)據(jù)的選擇和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),同時(shí)完成訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的生成和語義標(biāo)簽的提取,最后利用該網(wǎng)絡(luò)完成網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及測(cè)試,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果并對(duì)其進(jìn)行分析。(3)通過對(duì)全局路徑規(guī)劃的研究,首先在環(huán)境地圖建模上提出基于GPS點(diǎn)的拓?fù)涞貓D的方法,并采用最小二乘...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 安防技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 移動(dòng)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.3 安防巡檢機(jī)器人研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.2 章節(jié)安排
第二章 安防巡檢機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)需求分析和功能點(diǎn)描述
    2.2 系統(tǒng)軟件總體邏輯和架構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于深度學(xué)習(xí)的圖像感知
    3.1 數(shù)據(jù)收集與圖像預(yù)處理
        3.1.1 ZED雙目攝像頭
        3.1.2 圖像標(biāo)定區(qū)域選取
        3.1.3 圖像標(biāo)定算法
    3.2 深度學(xué)習(xí)圖像分割算法設(shè)計(jì)
        3.2.1 圖像感知區(qū)域選擇
        3.2.2 深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
    3.3 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及測(cè)試
        3.3.1 訓(xùn)練算法
        3.3.2 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和測(cè)試
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 建圖與全局路徑規(guī)劃算法
    4.1 地圖創(chuàng)建
        4.1.1 自由空間
        4.1.2 可視圖
        4.1.3 拓?fù)鋱D
        4.1.4 基于GPS點(diǎn)的拓?fù)鋱D
    4.2 基于最小二乘法擬合路線策略
        4.2.1 最小二乘法基本原理
        4.2.2 多項(xiàng)式擬合
    4.3 全局路徑規(guī)劃算法
        4.3.1 包含中間節(jié)點(diǎn)集的Dijkstra改進(jìn)路徑搜索算法
        4.3.2 拓?fù)鋱D結(jié)合改進(jìn)路徑搜索算法
        4.3.3 全局路徑偏離調(diào)整策略
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于激光雷達(dá)近距離規(guī)劃
    5.1 基于激光的環(huán)境感知與建圖
        5.1.1 激光雷達(dá)傳感器
        5.1.2 柵格地圖
        5.1.3 基于激光建圖
    5.2 局部路徑規(guī)劃及避障
        5.2.1 模糊邏輯控制法
        5.2.2 動(dòng)態(tài)窗口法
        5.2.3 基于改進(jìn)動(dòng)態(tài)窗口法的局部路徑規(guī)劃
        5.2.4 修正局部路徑規(guī)劃誤差策略
    5.3 本章小結(jié)
第六章 導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)試與分析
    6.1 建圖及全局路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn)與測(cè)試
        6.1.1 服務(wù)器端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        6.1.2 創(chuàng)建地圖
        6.1.3 全局路徑規(guī)劃
    6.2 局部路徑規(guī)劃測(cè)試
    6.3 自主巡邏測(cè)試
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3762703