基于聲納的室內(nèi)環(huán)境柵格地圖創(chuàng)建方法的研究.pdf

1、機(jī)器人地圖創(chuàng)建是為了解決如何通過(guò)移動(dòng)機(jī)器人獲得自然環(huán)境空間模型的問(wèn)題，而地圖創(chuàng)建通常被認(rèn)為是自主機(jī)器人構(gòu)造真實(shí)環(huán)境問(wèn)題中的重中之重，盡管在這塊領(lǐng)域已經(jīng)取得意義重大的成績(jī)，但仍然存在著巨大的挑戰(zhàn)。 本文作者在基于聲納傳感器的基礎(chǔ)上，以MORCS-2(中南移動(dòng)2號(hào))為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要研究了室內(nèi)環(huán)境柵格地圖創(chuàng)建的相關(guān)技術(shù)。相關(guān)內(nèi)容如下： 1、通過(guò)機(jī)器人白帶的聲納、里程計(jì)獲取障礙物數(shù)據(jù)與機(jī)器人位姿數(shù)據(jù)，在機(jī)器人系統(tǒng)內(nèi)部建立了機(jī)器人

2、位姿模型、運(yùn)動(dòng)模型、控制模型，利用三個(gè)模型對(duì)里程計(jì)所獲得位姿數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使得機(jī)器人在地圖創(chuàng)建的過(guò)程中對(duì)位姿進(jìn)行了修正。 2、在引入貝葉斯法則基本思想的同時(shí)，采用均勻分布傳感器模型作為聲納傳感器的工作模型，以柵格地圖為外部環(huán)境的描述對(duì)象，提出了一種基于MORCS-2概率柵格的創(chuàng)建方法，并將其應(yīng)用于實(shí)際實(shí)驗(yàn)中；同時(shí)在局部地圖向全局地圖轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，由于一般常用的局部地圖向全局地圖的貝葉斯變換方法需要龐大的計(jì)算量，而本文作者所提出的

3、地圖創(chuàng)建方法只需基于0-1兩種柵格狀態(tài)，那么對(duì)局部地圖的信息只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的二維變換，保證了一定的柵格地圖精確度，降低了噪音的影響。 3、雖然聲納傳感器探測(cè)目標(biāo)體的距離有很高的準(zhǔn)確度，但聲納對(duì)目標(biāo)的方位判斷卻存在一定的誤差，針對(duì)室內(nèi)環(huán)境，在基于聲納傳感器的移動(dòng)機(jī)器人對(duì)狹窄環(huán)境的探測(cè)方法上提出了一種改進(jìn)ATM方法，在ATM方法思想基礎(chǔ)上，設(shè)定了切線的角度變化范圍并引入了權(quán)值，對(duì)目標(biāo)的方位進(jìn)行了誤差修正，使得在地圖創(chuàng)建的精度上有一定的