具單眼視覺的小型人型機器人之自然特徵式同時定位與建圖

Simultaneous Localization and Mapping based on Nature Features for a Small-size Humanoid Robot with Monocular Vision

王人蔚(Jen-Wei Wang)

指導教授 ： 王銀添

淡江大學/工學院/機械與機電工程學系碩士班/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6846/TKU.2008.00564

摘要

本論文在小型人型機器人系統上以擴張型卡爾曼濾波器(Extended Kalman Filter, EKF)實現單眼視覺的同時定位與建圖(Simultaneous Localization And Mapping, SLAM)。應用影像特徵點辨識與追蹤方法，找到影像特徵點，利用2張影像中相同的特徵點計算深度，得知特徵點在空間中的3D座標，提供機器人EKF SLAM之用。本研究也自製一部符合RoboCup小型(kid-szie)規格的人型機器人，搭配單板電腦(PC-based)控制器。整合機器人與EKF SLAM系統，將能夠在簡易的室內環境中，進行同時自我定位與地圖建立。

關鍵字

人型機器人 ； 單板電腦 ； 擴張型卡爾曼

並列摘要

In this thesis, a single-camera simultaneous localization and mapping (SLAM) algorithm based on the extended kalman filter(EKF) is developed for a RoboCup Kidsize humanoid robot. In order to find the image-features, we applied the recognition of features and the tracking techniques, using two same image-features to calculate the depth. The three dimension feature positions would be used by robot EKF SLAM.We design and fabricate a PC-based humanoid robot which is conformed to the regulation of RoboCup Kidsize humanoid robot league. The integrated humanoid robot and EKF SLAM system can be implemented SLAM in simple indoor environments.

並列關鍵字

Humanoid Robot ； PC-based ； EKF

參考文獻

[26] 蔡鎮全，PC-based控制之人型機器人的同時自我定位與建圖，碩士論文，淡江大學機械與機電工程學系，2007。

[31] 蔡哲芳，SolidWorks 2006 實戰演練基礎入門，知城數位科技股份有限公司，2005。

[29] 陳義智，多機器人平台之研發，碩士論文，淡江大學機械與機電工程學系，2008。

[30] 曹雅威，自主機器人對於環境中點特徵與區域特徵的辨識與追蹤，碩士論文，淡江大學機械與機電工程學系，2008。

[28] 謝睿仁，整合GPS自我定位與視覺伺服控制的自主機器人，碩士論文，淡江大學機械與機電工程學系，2008。