Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 生物資源暨農學院
  3. 農藝學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/43197
標題: 基於擴展式卡爾曼濾波器之
田間機器人即時同步定位與建構地圖演算法
A Real-Time SLAM Algorithm Based on EKF
for Field Robot
作者: Chang-Chih Liu
劉昶志
指導教授: 林達德(Ta-Te Lin)
關鍵字: 擴展式卡爾曼濾波器,SLAM,田間機器人,field D* lite,
EKF SLAM,SLAM,field robot,field D* lite,
出版年 : 2011
學位: 碩士
摘要: 本研究著力於發展可用於田間工作之自主式行走機器人。為達成此目的所開發之系統,針對於未知環境探索採用SLAM技術,而自主導航的部分則是採用Field D* Lite演算法。原有系統以粒子濾波器為基礎之系統,具有運算時間過長等問題。為解決遭遇到之瓶頸,採用以擴展式卡爾曼濾波器為基礎之SLAM演算法,建構機器人運動模型,以高斯分佈描述機器人的運動誤差,並運用雷射測距儀,對環境擷取「線」特徵與「角點」特徵 (結合Harris偵測演算法和雷射光束模型),作為定位校正的量測依據。於路徑規劃部分,採用Field D* Lite演算法,可以針對不斷變動的環境,快速調整路徑。本系統平均每一步定位誤差小於9%,平均運算時間為1.26秒。若於已知地圖情況下,則每部平均運算時間為0.45秒單步運行時間較舊有系統提升速度達4倍。於建構地圖時,平均速度約為5.2公分/秒,於自主導行時,平均速度為7.5公分/秒,整體而言已具備農業移動平台之實用價值。
In this thesis, an autonomous mobile robot applied to agricultural environment is proposed. To explore the unknown field and navigate with map, the system use SLAM algorithm and the auto path planning technique. Instead of particle filter which costs more time at calculate, our research focus on EKF-based SLAM. Depending on the theory of Kalman filter, all the error (including the motion model and measurement model) follow the Gaussian distribution. The system is equipped with the two-dimensional laser range finder to get the data, and extracts line feature and the corner feature (using Harris corner detection and the beam model of laser) from the contour of environment. Field D* lite algorithm is the main part of the navigation system. It can update the path when the map is changed in real time. The error in localization is less than 9 %, and the average running time is 1.26 seconds per step. Excluding the mapping step, the average running time is speed up to 0.45 seconds per step. With the procedure for SLAM, the average speed is 5.2cm/s. With the procedure for auto navigation, the average speed is 7.5cm/s. The result is feasible for agricultural applications.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/43197
全文授權: 有償授權
顯示於系所單位:農藝學系

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-100-1.pdf
  目前未授權公開取用
17.54 MBAdobe PDF
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved