室内移动机器人导航系统研究与实现

摘要：

实现了一种低成本高性能室内移动机器人导航系统.针对Cartographer算法使用激光雷达数据在室内Long-Corridor场景下建图的局部匹配错误导致定位不准的问题,使用扩展卡尔曼滤波融合激光雷达、里程计和惯性测量单元3种数据进行位姿估计,得到较为精准的定位,可有效提高建图精度;针对传统AMCL算法重定位耗时长的问题,采用基于扫描匹配的重定位方法,通过将当前Scan与Submap进行匹配,降低了扫描匹配方法的重定位耗时;针对A*全局规划算法路径搜索时间长、拐点较多的问题,提出一种改进A*算法,通过优化启发函数和增加拐角优化函数,缩短了算法搜索时间,同时去除了冗余拐点.结果表明,重定位耗时减少80.43％,改进A*算法搜索时间减少22.79％.

关键词：机器人导航、传感器数据融合、重定位、A*算法

所属期刊栏目：40

分类号：TP242.6(自动化技术及设备)

资助基金：中国-黑山科技合作委员会第3届例会交流项目;长沙理工大学双一流科学研究国际合作拓展项目;柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室开放基金

在线出版日期：2022-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：28-32,37