[发明专利]一种基于ROS的居家整理移动机器人

权利要求书

1.一种基于ROS的居家整理移动机器人，其特征在于：包括如下方法：

步骤一：定位与建图算法：

SLAM包括特征提取，数据关联，状态估计，状态更新以及特征更新；采用2D激光SLAM；2D激光SLAM的输入：IMU数据、里程计数据、2D激光雷达数据；

Cartographer算法：通过激光测距仪等传感器测量的数据生成分辨率为５cm的实时栅格地图；Cartographer采用基于图优化方法的SLAM理论框架，分为前端和后端两部分：前端主要负责Scan-to-Submap和回环检测，将处理后的激光雷达数据与子图进行匹配，同时当生成一个子图且没有新的数据帧插入的时候会进行局部回环检测；子图创建完成后，如果找到了与当前估计位姿最佳的匹配结果，则将其添加到回环约束中；后端主要负责对位姿估计进行优化，采用分支定界和预先计算的网格来实现全局闭环检测；

步骤二：路径规划方法：

使用A*算法搜索出一条可行的无碰撞路径，A*算法是一种启发式搜索算法，就是在状态空间中的搜索对每一个搜索的位置进行评估，得到最好的位置，再从这个位置进行搜索直到目标；在A*算法中，使用连接点之间的距离作为边缘点的权重，使用到目标点之间的距离作为启发函数；

步骤三：ROS机器人建模与仿真：

在Rviz、Gazebo中仿真，实现建图、自动导航、机械臂抓取目标物；

步骤四：机器人构成：

控制系统是采集、处理轮式机器人姿态数据、发送与接收控制命令的核心，开发主板采用Jetson Nano；

步骤五：视觉识别：

（5.1）、通过对视觉系统方案的对比搭建符合需要的视觉平台，学习单目视觉的原理；

（5.2）、确定图像预处理，

（5.3）、学习深度学习的视觉技术；

步骤六：建立机械臂：采用ROS Moveit!作为机械臂运动规划的软件包。