基于多傳感器的機(jī)器人環(huán)境建模與導(dǎo)航.pdf

1、機(jī)器人環(huán)境建模與避障導(dǎo)航是機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域非常重要的研究?jī)?nèi)容，已引起很多研究者的關(guān)注，并取得了大量研究成果。其中，大部分方法僅限于理論分析或者仿真，沒(méi)有結(jié)合真實(shí)機(jī)器人和真實(shí)的環(huán)境進(jìn)行研究，距實(shí)用還有一定距離。因此，本文重點(diǎn)研究真實(shí)機(jī)器人在真實(shí)環(huán)境下的環(huán)境建模和避障導(dǎo)航。
　　機(jī)器人在實(shí)際環(huán)境進(jìn)行環(huán)境建模時(shí)，需要用傳感器探測(cè)機(jī)器人周圍環(huán)境，據(jù)此信息進(jìn)行環(huán)境建模。如果用一種傳感器對(duì)環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，存在獲取的環(huán)境信息不全，建模誤差大等問(wèn)題。

2、為此，本文提出了一種激光傳感器與視覺(jué)傳感器相結(jié)合的方法對(duì)局部未知環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，由視覺(jué)傳感器信息確定障礙大致位置，激光傳感器檢測(cè)障礙距離，兩者相互結(jié)合確定障礙坐標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，將場(chǎng)地進(jìn)行柵格劃分，障礙少的地方用大柵格表示，障礙復(fù)雜的區(qū)域則用小柵格進(jìn)行劃分，這種自適應(yīng)柵格建模方法不僅減少了計(jì)算量，也保證了建模精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用改進(jìn)的自適應(yīng)柵格所構(gòu)建的全局地圖，在存儲(chǔ)空間、計(jì)算精度與效率上，比一般地圖構(gòu)建方法有了很大提高;采用激光傳感器

3、與視覺(jué)傳感器結(jié)合的方法構(gòu)建局部環(huán)境模型，在環(huán)境信息完整度、建模精度等方面優(yōu)于單一傳感器的建模結(jié)果。
　　已有的機(jī)器人導(dǎo)航方法，多數(shù)采用仿真方法進(jìn)行路徑規(guī)劃，在此基礎(chǔ)上仿真出機(jī)器人導(dǎo)航效果。而機(jī)器人在進(jìn)行實(shí)際導(dǎo)航時(shí)，用路徑規(guī)劃方法需要建立精確的環(huán)境模型，不僅計(jì)算量大，而且機(jī)器人傳感器探測(cè)范圍有限，很難一次得到全局環(huán)境地圖。為此，本文提出一種避障導(dǎo)航方法。該方法在機(jī)器人實(shí)際工作環(huán)境中利用激光傳感器與視覺(jué)傳感器對(duì)局部環(huán)境中的障礙進(jìn)行探測(cè)