41、机器人3D地图构建与四旋翼控制技术解析

机器人3D地图构建与四旋翼控制技术解析

1. 3D地图构建实验

在3D地图构建的实验中，采用了激光测距仪模拟器和立体相机来捕捉环境信息。
- 虚拟场景展示 ：通过激光测距仪模拟器和立体相机捕捉的真实3D对象构建了虚拟场景。在这个场景中，3D对象处于机器人采样的位置，并且可以使用虚拟墙来包围所采集的环境，让使用者有室内环境的感觉。
- 小3D地图创建 ：将激光测距仪记录的数据与立体相机系统记录的3D形状数据进行融合，创建了一个真实的小3D地图。在地图中，激光线（线段）与其他3D对象处于正确的姿态。
- 地图存储方式 ：所有地图仅使用CGA实体进行存储，这种方式有助于减少存储空间。它包含了环境中对象的所有信息，并且可以对地图进行增量更新，而不仅仅是从最后一次采样的位置继续。此外，还可以对地图应用旋转或平移等变换。

以下是3D地图构建的关键步骤总结：
1. 使用激光测距仪模拟器和立体相机采集环境数据。
2. 将采集到的数据进行融合，创建3D地图。
3. 使用CGA实体存储地图，减少存储空间。
4. 对地图进行增量更新和变换操作。

2. 相关理论与算法

为了解决体 - 眼校准问题，采用了共形几何代数的电机理论。具体算法步骤如下：
- 构建矩阵 ：算法构建了一个可以使用奇异值分解（SVD）求解的矩阵，从而得到解决方案电机。
- 扫描匹配算法 ：基于体 - 眼校准算法提出了一种扫描匹配算法，该