基于異構(gòu)傳感器的多機(jī)器人SLAM地圖融合研究.pdf

1、在機(jī)器人研究及應(yīng)用領(lǐng)域中，同步定位與制圖技術(shù)是非?；A(chǔ)和關(guān)鍵的。近年來，單機(jī)器人的同步定位與制圖研究已經(jīng)比較深入，取得了突出的成效，但是在大面積環(huán)境區(qū)域，實(shí)時(shí)應(yīng)用等情況下已經(jīng)無法滿足需求。而多機(jī)器人同步定位與制圖的高效及魯棒等特性能夠滿足這些需求，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位和快速的大面積區(qū)域的制圖。此外，在多機(jī)器人個(gè)體上安裝不同的傳感器，可以利用它們不同的信息繪制多特性地圖。因此研究基于異構(gòu)傳感器的同步定位與制圖具有重要實(shí)際意義。
　　多機(jī)器人

2、同步定位與制圖研究的主要難點(diǎn)包括機(jī)器人的可擴(kuò)展性，機(jī)器人相對(duì)位姿的計(jì)算以及地圖融合等問題。本文針對(duì)其中的地圖融合問題采用了一種結(jié)合自適應(yīng)蒙特卡洛定位和迭代最近點(diǎn)的方法，能夠有效地解決攜帶多異構(gòu)傳感器多機(jī)器人系統(tǒng)繪制得到的占有網(wǎng)格地圖的融合問題。自適應(yīng)蒙特卡洛定位方法中有一個(gè)非常優(yōu)異的性能就是全局定位。它使得文中算法不需要事先知道機(jī)器人的相對(duì)位姿。此外，蒙特卡洛定位算法能夠集合傳感器的所有信息來優(yōu)化地圖的融合，其具有很強(qiáng)的魯棒性。

3、　　本文方法在TurtleBot多機(jī)器人系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。兩個(gè)機(jī)器人上分別配置了激光測(cè)距儀和具有RGB深度信息的攝像頭Kinect。兩個(gè)機(jī)器人在相同的環(huán)境下以不同的初始位姿分別運(yùn)行用 FastSLAM2.0算法繪制環(huán)境的占有網(wǎng)格地圖，同時(shí)記錄帶有時(shí)間標(biāo)記的里程計(jì)和測(cè)量信息，以及繪制地圖時(shí)最佳的位姿信息。當(dāng)兩張地圖繪制完成后，用機(jī)器人A的里程計(jì)和測(cè)量信息在機(jī)器人B繪制的地圖上用蒙特卡洛定位方法對(duì)機(jī)器人A進(jìn)行定位。比較機(jī)器人A重新定位出