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一種用于室內(nèi)環(huán)境三維探測和數(shù)字化的三維激光測距自主移動(dòng)機(jī)器人

     

摘要

在機(jī)器人救援和檢測,設(shè)施管理和建筑上都需要數(shù)字化三維模型環(huán)境.本文介紹了一種用于測量和數(shù)字化三維室內(nèi)環(huán)境的自動(dòng)化系統(tǒng).它由一個(gè)自主移動(dòng)機(jī)器人,一個(gè)可靠的三維激光測距儀和三個(gè)復(fù)雜的軟件模塊組成.第一個(gè)模塊是一個(gè)快速變異迭代最近點(diǎn)算法,用于記錄一個(gè)共同坐標(biāo)系統(tǒng)的三維掃描并定位機(jī)器人.第二個(gè)是一個(gè)最優(yōu)視點(diǎn)模塊,它根據(jù)所獲得的三維數(shù)據(jù)來計(jì)算下一個(gè)估計(jì)資態(tài),并同時(shí)避開復(fù)雜障礙物.第三個(gè)模塊是一個(gè)閉環(huán)且全局穩(wěn)定的電機(jī)控制器,它通過估計(jì)資態(tài)導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人到指定位置,同時(shí)避免與移動(dòng)障礙物的碰撞.三維激光測距儀在此獲得三維掃描數(shù)據(jù).該方法可在沒有任何干預(yù)的情況下快速、可靠地將大型室內(nèi)環(huán)境數(shù)字化,并解決SLAM問題.而兩個(gè)三維數(shù)字化實(shí)驗(yàn)結(jié)果是采用快速八又樹可視化方法得出的.

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