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基于信息增益一致性的多机器人地图融合算法
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:2014
  • 页码:-
  • 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]北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61175108);北京市重大科技计划项目(D121104002812001);国家科技支撑计划项目(2012BAI33B05)
  • 相关项目:基于混沌三神经元CPG方法的仿生六足机器人运动控制研究
中文摘要:

针对多机器人协同SLAM(同步定位与地图构建)的地图融合中,由于通信距离受限或网络拓扑变化造成信息缺失、从而影响全局地图构建的问题,提出一种基于信息增益一致性原理的动态地图融合算法.该算法是完全分布式的,且不依赖于任何特殊的机器人通信网络结构.该算法利用机器人所测局部地图的历史数据和当前数据之间的新增信息,使每个机器人都能同步地获取一致的、最新的全局地图.在有限的网络连接条件下,所提出的地图融合算法能够通过渐近收敛的方式获得准确的全局地图.在每一次迭代中,每个机器人得到的全局地图都是无偏的.在实验中通过实际环境的RGB-D(彩色-深度)数据验证了算法的有效性.

英文摘要:

In map merging in multi-robot cooperative SLAM (simultaneous localization and mapping), global map con- struction maybe fails due to information deficiency caused by limited communication range or communication topology changes of the multi-robot network. To solve the problem, a new dynamic map merging algorithm is proposed based on the consensus of information gain. The proposed algorithm is fully distributed and independent of any specific communication topology. The information gain between the new observed data and the history data of the local map estimated by each robot is calculated and utilized to enable each robot to achieve consentaneous global map simultaneously. The proposed algorithm can asymptotically converge to the true global map under limited communication conditions. Furthermore, the estimated global map of each robot is unbiased in each iteration step. RGB-D (RGB-depth) data collected from real world are used to confirm the efficiency of the proposed algorithm.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997