未知室内环境下移动机器人地图创建方法的研究

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未知室内环境下移动机器人是相对缺少先验知识的。地图创建可以提高移动机器人对环境的适应能力,同时也是实现移动机器人在未知、复杂环境中成功应用的关键技术之一。基于栅格环境的地图创建方法可以提高移动机器人在未知环境下的实时性和适应性。近年来,在诸多地图创建方法中,基于栅格环境的地图创建方法由于无需复杂的参数计算方法、易于创建和维护的特点使其在智能服务型机器人中应用广泛。针对目前的地图创建方法相对复杂,计算量大的特点,本文提出一种移动机器人在未知的室内环境中实现地图创建的新方法。它结合内螺旋算法、A星算法及野火算法等实现移动机器人在室内环境中的探测并最终完成室内环境的地图创建。室内环境采用栅格化的方法简化,可以减少计算量同时提高机器人对环境认知的效率。对于在有复杂障碍物的室内环境中,移动机器人对环境中的障碍物采取即时环绕一周的处理方法,可以更加快速和准确的对障碍物的位置和形状进行确定。当移动机器人处于周围环境都已知并且均已遍历过的“困境”时,运用野火及A星算法可以使其顺利摆脱“困境”,继续完成剩余室内环境的地图创建。最后,在GA平台上将提出的地图创建方法仿真实现。仿真结果显示,移动机器人运用该方法在不同室内环境下创建地图均获得了很好的效果。该算法在地图创建过程中具有较好的准确率,提高了移动机器人对环境的适应能力。
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