[发明专利]一种基于AR机器人的SLAM算法的实验方法

说明书

本发明公开了一种基于AR机器人的SLAM算法的实验方法，涉及增强现实技术领域。使用Gazebo软件进行模拟地图绘制，通过ROS搭建仿真环境，同时构建AR机器人节点，数据接收与发送，获取并处理传感器数据，并发送给SLAM算法程序，SLAM程序处理完后将地图发送到Rviz，Gazebo模拟环境搭建，Gazebo启动时需要的地图参数，AR机器人的参数，Gazebo启动时同时启动将Kinect传感器接收的视觉信息转化为激光信息的程序，还包括扫描的高度和范围等参数，完成后启动Gazebo程序，Rviz环境搭建，在显示AR机器人以及AR机器人通过运动时创建二维地图，通过ROS的launch文件搭建Rviz平台。通过使用SLAM算法能够使AR机器人稳定的绘制出模拟环境的地图。

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，具体为一种基于AR机器人的SLAM算法的实验方法。

背景技术

增强现实简称AR，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，最早于1990年提出。包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器溶合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段，它将计算机生成的虚拟物体或关于真实物体的非几何信息叠加到真实世界的场景之上，实现了对真实世界的增强。

现有的对于移动终端基于AR的SLAM算法的评测方案，评测人员选择应用了SLAM算法的AR场景，并设定每种AR场景下的一组测试动作，在每种AR场景下评测人员手持移动终端反复地执行该组测试动作，并观察3D虚拟物体在真实场景中的漂移和抖动，以及能否实现重定位和重定位时3D虚拟物体的偏移距离等。现有的对于应用于移动终端的基于AR的SLAM算法的评测为手工测试和人为主观判断，导致移动终端呈现的AR场景中出现3D虚拟物体在真实场景中的漂移和抖动以及重定位时3D虚拟物体的偏移距离大的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于AR机器人的SLAM算法的实验方法，具备辅助实现AR场景更加真实化并且实现虚拟物体的偏移小等优点，解决了虚拟物体的偏移距离大的问题。

为实现上述辅助实现AR场景更加真实化并且实现虚拟物体的偏移小的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于AR机器人的SLAM算法的实验方法，包括以下步骤：

S1、使用Gazebo软件进行模拟地图绘制；

S2、通过ROS搭建仿真环境，同时构建AR机器人节点，数据接收与发送，获取并处理传感器数据，并发送给SLAM算法程序，SLAM程序处理完后将地图发送到Rviz；

S3、Gazebo模拟环境搭建，Gazebo启动时需要的地图参数，AR机器人的参数，Gazebo启动时同时启动将Kinect传感器接收的视觉信息转化为激光信息的程序，还包括扫描的高度和范围等参数，完成后启动Gazebo程序；

S4、Rviz环境搭建，在显示AR机器人以及AR机器人通过运动时创建二维地图，通过ROS的launch文件搭建Rviz平台，包括参数有获取AR机器人位姿的话题、获取地图信息的话题、网格和激光信息；

S5、数据接收与发送，采用Publish和Subscribe话题的方式，采集到的Kinect数据传给SLAM算法程序绘制地图；

S6、在地图绘制完后，将地图信息发送到响应的话题时，将其形象地显示出来，这时使用Rviz工具显示AR机器人绘制地图的全过程，包括Kinect扫描到的障碍物边缘，移动AR机器人的移动过程，地图的形成过程；

S7、更新地图后的输出数据发布到Rviz平台显示当前的AR机器人的预估位姿和地图创建情况，运动控制部分从Gazebo平台获取里程计数据控制AR机器人的移动和转动控制；

S8、对实验数据进行分析。