基于局部子地图方法的多机器人协作同时定位与建图

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tonyrice
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
未知环境下移动机器人的同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping-SLAM)是自主探索领域的核心问题,现已受到了广泛关注,并涌现出大量的解决方法。与单机器人SLAM相比,多机器人协作完成的SLAM具有更准确、更高效和更鲁棒的优势。然而目前有关多机器人SLAM问题的研究成果相对较少。共同执行SLAM任务的多个机器人如果一味追求扩大新增探索面积提高效率则难以利用冗余信息提高建图准确性;如果一味通过冗余信息提高建图准确性则难以高效地构建环境地图,由此产生了二者的矛盾关系。并且,在现实环境中,尤其是大规模环境,多个机器人之间的通讯距离往往受约束,地图共享受限,再次相遇的机器人直接融合地图会产生地图过度融合问题。   本文针对多机器人同时定位与建图中所面临的上述问题展开研究,具体研究内容包括:   1.为了达到多个机器人既高效又准确地建图,在每个建图阶段开始,依据机器人不确定性大小判定机器人所处状态,处于定位增强状态的机器人通过观测曾经被观测过的路标或通过其他机器人协助的方法来提高定位准确性。机器人通过竞争方式获得执行定位增强任务的权利。除执行定位增强机器人外,其他机器人均进入探索状态。由此实现机器人间的协作建图。为提高建图效率,在每个建图阶段内各机器人采用局部子地图方法,待接收到阶段终止信号后,停止建图并将各自的局部子地图融合到全局地图中。   2.在机器人通讯距离存在约束的情况下,多个机器人采用基于最优控制的协作探索策略,创建自身周围区域的子地图,在每个建图周期内使用扩展卡尔曼滤波器估计和维护子地图状态,并在一个周期结束后联络通讯范围内的其他机器人,进行子地图的传递与融合。同时,为避免由于通讯距离受约束而带来的地图过度融合问题,每个机器人保存每个建图周期内的局部子地图,待与其他机器人相遇时只传递并融合子地图的增量部分。
其他文献
本文中的微系统是泛指尺寸比较微小、在通常状态下用肉眼难以直接观察的系统,其含义较为宽泛,除了包含传统意义上的微机电系统(MEMS)外,还可以包括模式生物学领域中细胞群体组成
面向服务体系结构(SOA)是继面向对象、基于构件开发之后的一种新型软件开发、部署和集成模式,为软件开发提供了灵活的设计和开发方案。Web服务作为SOA的一种实现方法,突破了
最近几年,图像显著性检测是计算机视觉领域研究的热点。图像显著性检测的目的是能够将图像中感兴趣的目标区域自动地检测出来。对目标区域的检测精度与检测效率将直接影响到
信息在当今社会中占据着越来越重要的地位。可靠精确的信息,能够提高工作效率,缩短工作时间,有助于增强竞争力,做出科学的抉择。信息检索作为捕获用户需求信息的一种重要手段
虚拟计算环境是建立在广域互联网基础设施之上,为完成大型的应用需求进行网络资源的聚合,为用户提供可信的、透明的、服务一体化的环境。在虚拟计算环境下搭建地理信息系统,
医学图像融合技术是当今国内外研究的一个热点,医学图像融合能够综合利用医学图像中的互补信息,得到包含信息更全面、显示效果更好的图像,为临床诊断和治疗提供更精确的数据
信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。通过搭建专用数据中心,企业以网络服务的方式将生产、管理过程数字化、信息化,极大的提高了企业自身的生产和工作效率。随着互联网技
随着移动互联网的高速发展和林业“十三五”改革的要求,针对现阶段的林业发展状况,林业现代化水平低严重制约着我国林业的发展。现有的林业巡护系统结构单一,致使林业部门的
随着计算机技术和互联网的迅速发展,各种信息呈爆炸式增长,人们对信息精确定位的需求促进了自然语言处理技术的研究。同时,随着人们对跨文本信息融合的分析,多文档自动文摘成
当今世界,科学技术突飞猛进的发展,而以高科技为基础的武器研发技术更是日新月异,现代战争可以说是新技术的“展览馆”,应用高科技的新式武器无论是破坏力还是杀伤力都达到了前所