一种室内移动机器人自主探索方法

作     者：李秀智 龚月 张祥银 贾松敏 梁兴楠 LI Xiu-zhi;GONG Yue;ZHANG Xiang-yin;JIA Song-min;LIANG Xing-nan

作者机构：北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学数字社区教育部工程研究中心北京100124 

出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)

年 卷 期：2019年第34卷第6期

页      面：1227-1233页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：北京市教育委员会科技计划面上项目(KM201510005005) 北京工业大学智能制造领域大科研推进计划项目(040000546317552) 北京工业大学日新人才计划支持项目(2015-RX-L03) 

主　　题：自主探索 拓扑地图优化 目标点提取 避障 机器人操作系统分布式结构 移动机器人 

摘      要：研究室内未知环境下的移动机器人自主探索问题,并提出改进策略.首先,提出一种基于可通行区域的探索目标点快速提取方法,以补充原有方法在特殊环境结构下出现的提取探索目标点失败的缺陷;然后,提出一种基于激光数据和栅格地图信息的实时拓扑地图构建与优化方法,使得探索地图更加精简,探索过程更加高效;最后,通过改进的避障模块实现机器人的运动控制,以到达机器人安全探索的目标.同时,该系统采取机器人操作系统(Robot operating system, ROS)下的分布式结构,将整体算法合理分配到客户端和服务器,降低系统实现的硬件要求.现场实验表明,所提出方法具有良好的自主导航性能,在较复杂的室内未知环境下,仍能保持良好的地图构建能力和避障能力.