激光—相机系统语义栅格建图和路径规划
目的 SLAM(simultaneous localization and mapping)是移动机器人在未知环境进行探索、感知和导航的关键技术.激光SLAM测量精确,便于机器人导航和路径规划,但缺乏语义信息.而视觉SLAM的图像能提供丰富的语义信息,特征区分度更高,但其构建的地图不能直接用于路径规划和导航.为了实现移动机器人构建语义地图并在地图上进行路径规划,本文提出一种语义栅格建图方法.方法 建立可同步获取激光和语义数据的激光—相机系统,将采集的激光分割数据与目标检测算法获得的物体包围盒进行匹配,得到各物体对应的语义激光分割数据.将连续多帧语义激光分割数据同步融入占据栅格地图.对具有不同语义类别的栅格进行聚类,得到标注物体类别和轮廓的语义栅格地图.此外,针对语义栅格地图发布导航任务,利用路径搜索算法进行路径规划,并对其进行改进.结果 在实验室走廊和办公室分别进行了语义栅格建图的实验,并与原始栅格地图进行了比较.在语义栅格地图的基础上进行了路径规划,并采用了语义赋权算法对易移动物体的路径进行对比.结论 多种环境下的实验表明本文方法能获得与真实环境一致性较高、标注环境中物体类别和轮廓的语义栅格地图,且实验硬件结构简单、成本低、性能良好,适用于智能化机器人的导航和路径规划.
智能机器人;语义栅格地图;激光SLAM;目标检测;路径规划
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TP242(自动化技术及设备)
国家十三五重点研发计划项目;武汉市科技计划应用基础前沿项目
2021-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
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