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基于混合环境模型的自主移动机器人环境探索研究
  • ISSN号:1002-0470
  • 期刊名称:《高技术通讯》
  • 时间:0
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金(61175087,61105033),北京市自然科学基金(B类,KZ201110005004)和国家教育部留学回国人员科研启动基金(第40批)资助项目.
中文摘要:

针对未知室内环境,提出了一种基于度量-拓扑混合式地图的高效的自主移动机器人环境探索策略:移动机器人根据当前传感器数据实时构建环境通路点拓扑地图,对各个环境通路点进行细致分析与处理,选择最优的即时目标点作为规划的探索方向;在Rao—Blackwellized粒子滤波(RBPF)框架下,将基于栅格地图的同步定位与地图创建(SLAM)算法引入到机器人自主探索任务中,提供准确的机器人位姿估计,以有效改善拓扑节点的位置精度,保证机器人顺利完成探索任务。基于上述策略提出的环境探索算法能够兼顾探索效率与精度。通过在配有激光测距仪的Pioneer3-DX型移动机器人平台上进行现场实验,有力验证了这种探索算法的有效性及实用性。

英文摘要:

For exploring the interior unknown environment, by using an autonomous mobile robot this paper proposes a high-effect autonomous environment exploration algorithm based on a hybrid topological-metric map. The topological map based on environment Opening-Points is built in real-time according to current sensor information. The optimal instant target is selected as the exploration direction for the next step by analyzing and dealing with the Opening- Points. In the framework of Rao-Blackwellized particle filter (RBPF) , the gridmap based Simultaneous Localiza- tion and Mapping (SLAM) is introduced into the autonomous exploration process of the mobile robot, which pro- vides the accurate position estimate to improve the position accuracy of the topological node effectively and complete the exploration task smoothly. The exploration algorithm based on the above two strategies gives consideration to both accuracy and efficiency. The validity and practicability of the proposed exploration approach was validated by a lot of experiments on the mobile robot Pioneer3-DX.

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期刊信息
  • 《高技术通讯》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国科学科技部
  • 主办单位:中国科学技术信息研究所
  • 主编:赵志耘
  • 地址:北京市三里河路54号
  • 邮编:100045
  • 邮箱:hitech@istic.ac.cn
  • 电话:010-68514060 68598272
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0470
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2770/N
  • 邮发代号:82-516
  • 获奖情况:
  • 《中国科学引文数据》刊源,《中国科技论文统计与分析》刊源
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:12178