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、機器人地圖創(chuàng)建是為了解決如何通過移動機器人獲得自然環(huán)境空間模型的問題，而地圖創(chuàng)建通常被認為是自主機器人構(gòu)造真實環(huán)境問題中的重中之重，盡管在這塊領(lǐng)域已經(jīng)取得意義重大的成績，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2號)為實驗平臺，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、通過機器人白帶的聲納、里程計獲取障礙物數(shù)據(jù)與機器人位姿數(shù)據(jù)，在機器人系統(tǒng)內(nèi)部建立了機器人

2、位姿模型、運動模型、控制模型，利用三個模型對里程計所獲得位姿數(shù)據(jù)進行修正，使得機器人在地圖創(chuàng)建的過程中對位姿進行了修正。 2、在引入貝葉斯法則基本思想的同時，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)用于實際實驗中；同時在局部地圖向全局地圖轉(zhuǎn)換的過程中，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)，那么對局部地圖的信息只要進行簡單的二維變換，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目標體的距離有很高的準確度，但聲納對目標的方位判斷卻存在一定的誤差，針對室內(nèi)環(huán)境，在基于聲納傳感器的移動機器人對狹窄環(huán)境的探測方法上提出了一種改進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，對目標的方位進行了誤差修正，使得在地圖創(chuàng)建的精度上有一定的