【摘要】：機(jī)器人自主導(dǎo)航技術(shù)的基礎(chǔ)是其自定位能力,同時同步定位與建圖(SLAM)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自定位的重要方法。目前由于大規(guī)模SLAM技術(shù)發(fā)展的限制,機(jī)器人很難實(shí)現(xiàn)在大范圍環(huán)境下進(jìn)行建圖和導(dǎo)航,并且尚沒有結(jié)合SLAM和實(shí)際地理空間信息指導(dǎo)大范圍機(jī)器人導(dǎo)航的完整自主導(dǎo)航系統(tǒng)。提出基于GIS和SLAM的機(jī)器人大范圍環(huán)境自主導(dǎo)航方法,利用真實(shí)的城市空間路網(wǎng)信息,以地理信息系統(tǒng)(GIS)空間數(shù)據(jù)庫的存儲和計(jì)算能力為數(shù)據(jù)支撐,基于提出的大范圍導(dǎo)航算法,實(shí)現(xiàn)了一套包含空間數(shù)據(jù)庫、SLAM、導(dǎo)航算法的完整系統(tǒng),具有良好的可復(fù)用性和可擴(kuò)展性,符合實(shí)際生活場景,可以指導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行大范圍條件下的導(dǎo)航和建圖行為。同時通過對機(jī)器人激光建圖信息的存儲,使得再次經(jīng)過本區(qū)域的機(jī)器人可以在戶外精確定位,實(shí)現(xiàn)在室外GPS缺失或誤差條件下自身位置的修正。此外地圖信息的存儲可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人對地圖信息的復(fù)用,為多機(jī)器人的規(guī)劃提供支撐。同時將人類世界的空間信息與機(jī)器人建圖信息相結(jié)合,細(xì)化和豐富了原有的空間信息。
[Abstract]:The autonomous navigation technology of robot is based on its self-positioning ability. Simultaneous positioning and mapping (SLAM) are important methods to realize robot self-positioning. At present, due to the limitation of large-scale SLAM technology, it is difficult for robots to build maps and navigation in a large scale environment, and there is no complete autonomous navigation system which combines SLAM and actual geospatial information to guide large-scale robot navigation. Based on GIS and SLAM, this paper presents an autonomous navigation method for robot large-scale environment. It uses real urban spatial network information, and takes the storage and computing ability of (GIS) spatial database as data support, and based on the proposed large-scale navigation algorithm. A complete system including spatial database and SLAM, navigation algorithm is implemented. The system has good reusability and expansibility, and can be used to guide robot navigation and mapping behavior in a wide range of conditions. At the same time, by storing the laser map information of the robot, the robot passing through the region can locate accurately outside again, and realize the correction of the position of the robot under the condition of the absence of GPS or the error. In addition, the storage of map information can realize the reuse of map information by multi-robots, and provide support for the planning of multi-robots. At the same time, the spatial information of human world is combined with the mapping information of robot, which refines and enriches the original spatial information.
【作者單位】： 國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院高性能計(jì)算國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61303185)項(xiàng)目資助
【分類號】：TP242

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本文編號：2266440