移动机器人的定位课件

第5章移动机器人的定位1.引言2.定位的挑战:噪声和混叠3.基于定位的导航及信任度的表示4.地图表示方法5.基于概率地图的定位方法第5章移动机器人的定位1.引言5.1引言导航成功需要:1.感知2.定位3.认知4.运动控制5.1引言导航成功需要:5.1引言.感知:机器人解释它的传感器信息，提取有意义的数据.定位：机器人确定它在环境中的位置.认知：机器人决定如何行动以达到目标.运动控制：机器人调节它的运动输出，以实现期望的轨迹5.1引言.感知:机器人解释它的传感器信息，提取有意义的数5.1引言5.1引言基于路标的定位光滑表面的柱子可用激光传感器检测彩色的柱子可以用全景摄像机检测基于路标的定位光滑表面的柱子可用激光传感器检测基于路标的定位Kiva移动执行系统基于路标的定位Kiva移动执行系统基于地图的定位基于地图的定位5.2定位的挑战:噪声和混叠仅仅知道绝对位置（GPS)是不够的相对于人的位置也很重要认知过程中要到达某个位置近有定位是不够的，需要地图或环境模型传感器和执行器很重要，因为传感器和执行器的不确定性使得定位面临挑战5.2定位的挑战:噪声和混叠仅仅知道绝对位置（GPS)是不5.2定位的挑战:噪声和混叠1.传感器噪声:办公楼内的视觉系统的照明相关性,图象抖动、模糊、混乱2.传感器混叠：传感器读数的非唯一性3.执行器噪声：环境建模不完整5.2定位的挑战:噪声和混叠1.传感器噪声:办公楼内的视觉5.2定位的挑战:噪声和混叠外部环境（表面、照明）影响传感器噪声传感器本身测量的原理（超声传感器相互间干扰）方法：建立适当的噪声模型，考虑多个读数运用时间融合和传感器融合5.2定位的挑战:噪声和混叠外部环境（表面、照明）影响传感5.2定位的挑战:噪声和混叠传感器读数的非唯一性导致感知恶化，加剧定位问题运用一系列读数逐步获取足够信息5.2定位的挑战:噪声和混叠传感器读数的非唯一性导致感知恶5.2定位的挑战:噪声和混叠执行器存在噪声里程表和航位推测中位置更新是基于本体感受的传感器。位置误差随时间累积，必须用其他定位机制予以更新。5.2定位的挑战:噪声和混叠执行器存在噪声5.2定位的挑战:噪声和混叠确定性误差和随机误差，包括综合期间有限的分辨率轮子不正确配置轮子直径不确定性接触点变动不等的地面接触5.2定位的挑战:噪声和混叠确定性误差和随机误差，包括5.2定位的挑战:噪声和混叠5.2定位的挑战:噪声和混叠5.2定位的挑战:噪声和混叠里程表位置估计的误差模型5.2定位的挑战:噪声和混叠里程表位置估计的误差模型5.2定位的挑战:噪声和混叠里程表位置估计的误差模型5.2定位的挑战:噪声和混叠里程表位置估计的误差模型误差模型误差模型里程表位置估计的误差模型里程表位置估计的误差模型里程表位置估计的误差模型里程表位置估计的误差模型移动机器人的定位课件里程表位置估计的误差模型里程表位置估计的误差模型移动机器人的定位课件5.3定位或不定位5.3定位或不定位基于行为的导航基于行为的导航基于地图的导航基于地图的导航5.4信任度表示5.4信任度表示单假设信任度单假设信任度单假设信任度单假设信任度多假设信任度多假设信任度5.5地图表示方法5.5地图表示方法连续地图表示法连续地图表示法分解分解分解分解分解分解分解分解移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件挑战挑战5.6基于概率地图的定位5.6基于概率地图的定位动作更新动作更新移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件考点考点移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件第5章移动机器人的定位1.引言2.定位的挑战:噪声和混叠3.基于定位的导航及信任度的表示4.地图表示方法5.基于概率地图的定位方法第5章移动机器人的定位1.引言5.1引言导航成功需要:1.感知2.定位3.认知4.运动控制5.1引言导航成功需要:5.1引言.感知:机器人解释它的传感器信息，提取有意义的数据.定位：机器人确定它在环境中的位置.认知：机器人决定如何行动以达到目标.运动控制：机器人调节它的运动输出，以实现期望的轨迹5.1引言.感知:机器人解释它的传感器信息，提取有意义的数5.1引言5.1引言基于路标的定位光滑表面的柱子可用激光传感器检测彩色的柱子可以用全景摄像机检测基于路标的定位光滑表面的柱子可用激光传感器检测基于路标的定位Kiva移动执行系统基于路标的定位Kiva移动执行系统基于地图的定位基于地图的定位5.2定位的挑战:噪声和混叠仅仅知道绝对位置（GPS)是不够的相对于人的位置也很重要认知过程中要到达某个位置近有定位是不够的，需要地图或环境模型传感器和执行器很重要，因为传感器和执行器的不确定性使得定位面临挑战5.2定位的挑战:噪声和混叠仅仅知道绝对位置（GPS)是不5.2定位的挑战:噪声和混叠1.传感器噪声:办公楼内的视觉系统的照明相关性,图象抖动、模糊、混乱2.传感器混叠：传感器读数的非唯一性3.执行器噪声：环境建模不完整5.2定位的挑战:噪声和混叠1.传感器噪声:办公楼内的视觉5.2定位的挑战:噪声和混叠外部环境（表面、照明）影响传感器噪声传感器本身测量的原理（超声传感器相互间干扰）方法：建立适当的噪声模型，考虑多个读数运用时间融合和传感器融合5.2定位的挑战:噪声和混叠外部环境（表面、照明）影响传感5.2定位的挑战:噪声和混叠传感器读数的非唯一性导致感知恶化，加剧定位问题运用一系列读数逐步获取足够信息5.2定位的挑战:噪声和混叠传感器读数的非唯一性导致感知恶5.2定位的挑战:噪声和混叠执行器存在噪声里程表和航位推测中位置更新是基于本体感受的传感器。位置误差随时间累积，必须用其他定位机制予以更新。5.2定位的挑战:噪声和混叠执行器存在噪声5.2定位的挑战:噪声和混叠确定性误差和随机误差，包括综合期间有限的分辨率轮子不正确配置轮子直径不确定性接触点变动不等的地面接触5.2定位的挑战:噪声和混叠确定性误差和随机误差，包括5.2定位的挑战:噪声和混叠5.2定位的挑战:噪声和混叠5.2定位的挑战:噪声和混叠里程表位置估计的误差模型5.2定位的挑战:噪声和混叠里程表位置估计的误差模型5.2定位的挑战:噪声和混叠里程表位置估计的误差模型5.2定位的挑战:噪声和混叠里程表位置估计的误差模型误差模型误差模型里程表位置估计的误差模型里程表位置估计的误差模型里程表位置估计的误差模型里程表位置估计的误差模型移动机器人的定位课件里程表位置估计的误差模型里程表位置估计的误差模型移动机器人的定位课件5.3定位或不定位5.3定位或不定位基于行为的导航基于行为的导航基于地图的导航基于地图的导航5.4信任度表示5.4信任度表示单假设信任度单假设信任度单假设信任度单假设信任度多假设信任度多假设信任度5.5地图表示方法5.5地图表示方法连续地图表示法连续地图表示法分解分解分解分解分解分解分解分解移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件移动机器人的定位课件挑战挑战5.6基于概率地图的定位5.6基于概率地图的定位