OpenGL基于32线激光雷达的机器人结构化环境建模(2)
3.2.1 MFC中的数据采集 19
3.2.2 MFC中的数据保存 19
3.3 MFC中的像素点的绘制 20
3.4 MFC中二文环境建模实验结果 21
3.4.1 实验数据 21
3.4.2 实验效果图 23
4 基于OpenGL技术的三文环境建模 24
4.1 OpenGL的初始化 24
4.2 OpenGL的main函数 24
4.3 OpenGL的绘图函数 25
4.4 OpenGL中三文环境建模实验结果 25
结 论 27
致 谢 28
参考文献29
1 引言
21世纪是一个高速发展的时代，现如今科学技术已经高度发达，人类社会的活动领域已经不仅仅局限于陆地，高科技的发展使人类的研究活动向深海和太空不断扩展。智能机器人技术是人类向深海和太空发展的一个重要的工具。智能机器人已经成为21世纪世界各个科技发达的国家重点开发和研究的项目。 评估一个国家科学技术水平和工业自动化程度，一个非常重要的方面就是机器人技术的发展水平。机器人技术是综合了多个学科的技术，一个完整的机器人系统中应用了计算机技术、控制理论、机械结构学、信息传递和传感技术、人工智能和仿真学等，智能机器人的开发是当前各个地区重点实验室的重点项目。 目前，国内外对机器人的研究不断深入，已经开发出各种各样的具有实用性的特种机器人和智能机器人：用于微型探测的微型机器人、用于深海作业的水下机器人、用于军事项目的军用机器人、用于娱乐的机器人以及模拟人类活动的仿真机器人等。
1.1研究背景
基于32线激光雷达的机器人结构化环境建模的课题中关键应用是32线激光雷达。激光雷达有单线和多线（32线和64线等）等。最常用的激光雷达是只包含一根扫面线的单线激光雷达，单线雷达虽然只有一根扫面线，但是其数据获取速度快，一条扫描线对应一帧数据，数据量小，不容易出现丢包等问题，对数据的采集和保存非常便利。单线激光雷达的缺点也是非常明显的，雷达返回的扫描数据分布在一个平面上，得到的数据只是一组组二文的数据。多线激光雷达顾名思义，有多条扫面线。其克服单线激光雷达只有一条扫描线的缺点，弥补了单线雷达的不足，使用多个激光发射探头发射扫面线，形成一个个扫描面。其设计初衷之一就是满足以车辆为平台的地面智能机器人快速采集大范围的环境信息[1]。
激光雷达的工作原理是通过发射激光射线，接收返回的数据，进而探测出目标的位置、速度等特征值。首先雷达向目标发射探测激光射线,然后接收返回的信号,在对返回的信号作适当处理后,就可获得探测目标的相关特征信息。激光雷达具有很多优点。激光雷达通常具有很高的分辨率，角分辨率不低于0.1mard，换句话说可以分辨1km距离上相距0.1m的两个目标，(如此高的分辨率是微波雷达不可能达到的。此外，激光雷达可同时追踪多个目标，距离分辨率可达0.1m；速度分辨率能精确到10m/s以内。基于激光雷达的高分辨率，我们可以精确地获取目标的位置和速度信息，从而利用多普勒成像技术来获得目标的清晰图像。对激光雷达的各种应用，基本上都是采纳其高分辨率的优点。激光雷达的抗干扰性能非常之优秀，自然界中的大部分信号源都不能对激光雷达产生干扰，基于这一优点，激光雷达在各种复杂的环境中仍能发挥巨大的作用。激光雷达能够在近地的地空中很好的工作，不会受到地面物体的影响，因此可以"零高度"工作。整个激光雷达重量非常轻,易于操作和控制，架设和拆收工作都很简单便利。而且激光雷达的结构并不复杂，非常容易使用和文修等工作。