Research on Indoor Service Robot Localization Based on Binocular Stereo Vision

智能服务机器人是我国将大力发展的四大先进制造技术之一。视觉传感器的不确定性给机器人的实时环境感知和定位问题带来了巨大的挑战，直接影响到机器人导航的效果。所以探索服务机器人立体视觉定位技术显得非常必要。本文的研究属于863重点项目“机器人模块化体系结构设计”。 1．在立体相机的标定过程中，提出了一种节点提取方法，将节点提取的精度提高到了亚像素级别。 2．本文在已有图割算法的基础上提出了一种改进匹配算法，利用局部匹配算法得出的像素差作为先验值，去除大量不相关节点和边缘，缩减匹配所用的时间。 3．在基于路标的机器人自定位系统中，设计了三种用于机器人定位导航的路标，提出了一种组合算法识别路标；推导了单路标和多路标情况下移动机器人定位的全局坐标公式；实验验证了在多路标的情况下，机器人自定位的精度有显著提高。 4．多传感器融合定位系统中主要论述了融合视觉传感器和里程计传感器的移动机器人定位算法。提出了一种改进粒子的重采样过程，引入了过收敛验证和均匀性验证用于检验采样分布与感知信息的匹配程度，引入不同的重采样方法。实验分析表明了改进定位方法能够有效地提高机器人的全局定位精度和解决机器人绑架问题