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基于协助校正方法的多机器人主动同时定位与建图
  • ISSN号:1003-6059
  • 期刊名称:《模式识别与人工智能》
  • 时间:0
  • 分类:TP24[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]南开大学信息技术科学学院,天津300071, [2]南开大学软件学院,天津300071, [3]中国电子设备系统工程公司研究所,北京100141
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.60605021,60805031,61175085,61175083)、高等学校博士点科研基金(No.200800551015)、天津市自然科学基金(No.10JCYBJC07600)资助项目
中文摘要:

协作策略是多机器人主动同时定位与建图(SLAM)的关键.文中提出一种多机器人相互校正的协作策略,称为协助校正.该方法通过优化机器人对陆标的观测来提高定位与建图的精度,共包括弱协助校正和强协助校正两种模式.前者是一种间接的协助模式,可应用于所有机器人自身定位均不准确的情形.后者是一种直接的协助模式,由自身定位精度较高的机器人主动校正其它机器人及相应陆标.文中将这两种协助校正模式利用状态机统一到多机器人主动SLAM应用中.在仿真实验中将协助校正与其它多机器人主动SLAM方法进行对比以验证其精度优势,并与单机器人主动SLAM对比以验证其导航代价极低的优势.最后在两台Poineer3-DX移动机器人上进行真实环境实验,实验结果证实协助校正方法可在实际应用中有效提高多机器人主动SLAM的探索效率和精度.

英文摘要:

Cooperation strategy is the key point in multi-robot active simuhaneous localization and mapping (SLAM). A cooperation strategy based on correcting each other, called cooperative correction, is proposed. The approach is applied to multi-robot active SLAM by state machine. The cooperative correction approach improves the accuracy of localization and mapping by optimizing the observations of landmarks in two modes: weak cooperative correction and strong cooperative correction. The former is an indirect mode, which is used when all the robots are in low accuracy. The latter is a direct mode, under which the robot with high accuracy will actively correct other robot and related landmarks. Compared the proposed approach with other multi-robot active SLAM approachs, the simulation results validate the advantage of high accuracy, and compared with single robot active SLAM, the simulation results validate the advantage of low navigation cost. Finally, the experimental result in real environment with two Pioneer3-DX mobile robots validates that the cooperative correction approach effectively improves the efficiency and accuracy of multi-robot active SLAM.

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期刊信息
  • 《模式识别与人工智能》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会 中国自动化学会
  • 主办单位:国家智能计算机研究开发中心 中国科学院合肥智能机械研究所
  • 主编:郑南宁
  • 地址:安徽省合肥市蜀山湖路350号中国科学院合肥智能机械研究所
  • 邮编:230031
  • 邮箱:bjb@iim.cas.cn
  • 电话:0551-5591176
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6059
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1089/TP
  • 邮发代号:26-69
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:10169