一种在未知封闭空间内自主建图的移动机器人及工作方法技术

技术编号:43927716 阅读:29 留言:0更新日期:2025-01-07 21:23
本发明专利技术公开了一种在未知封闭空间内自主建图的移动机器人及工作方法,包括机器人主体、三维激光雷达、二维激光雷达、惯性测量单元和轮式里程计;其通过构建场景信息密度的数学模型,得到了信息密度与机器人主体的导航和地图构建性能之间的关系,实现了对未知环境空间点云的稀疏程度的量化,实现移动机器人在未知环境下的自主导航和决策;接着基于点云信息密度确定目标点,并利用三维激光雷达进行未知封闭环境的三维点云地图的构建,基于二维激光雷达在二维栅格地图上进行路径规划和导航,实现移动机器人在未知环境自主建图,能在完全不依靠人工干预的情况下实现在未知封闭环境中全自动路径规划及避障,从而对未知环境进行精确建图,且效率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在未知封闭空间内自主建图的移动机器人及工作方法,属于点云数据处理和环境建图。


技术介绍

1、随着人工智能和机器人技术的飞速发展,自主导航和决策系统在多个领域,特别是工业、矿业和交通运输中,正逐渐展现出其巨大的应用潜力。在未知环境下的建图和导航,充分利用3d雷达的点云信息至关重要,点云信息密度是指单位空间内所包含的点云信息量,它反映了环境的复杂性和丰富程度。在未知全盲受限空间场景中,使用激光雷达建图时,点云信息密度的分布往往是不均匀的,一些关键区域的点云信息密度可能较高,而一些普通区域的点云信息密度则相对较低。因此,如何准确评估和利用这些信息密度,对于机器人在该场景下的自主导航和决策至关重要。

2、现有的环境建图技术大多依赖全人工控制或半自主操作来实现。其中,全人工控制建图是指由操作人员手动控制移动设备,采集未知环境信息并完成建图;半自主建图则是通过设备自主规划移动路径,并结合人工干预用于提升地图的完整性和保障设备的移动安全。然而,这些方法存在一定的应用局限性,例如在地下封闭环境中,移动设备与控制端之间难以建立稳定可靠的通信,导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在未知封闭空间内自主建图的移动机器人,其特征在于,包括机器人主体、三维激光雷达、二维激光雷达、惯性测量单元、轮式里程计和中心处理器;

2.根据权利要求1所述移动机器人,其特征在于,所述机器人主体为轮式机器人,中心处理器通过控制机器人主体前后轮的转向角度和速度,实现机器人的前进、后退、转弯动作;所述三维激光雷达为256线激光雷达。

3.一种根据权利要求1或2所述移动机器人的自主建图方法,其特征在于,具体步骤为:

4.根据权利要求3所述自主建图方法,其特征在于,所述步骤一具体为:

5.根据权利要求3所述自主建图方法,其特征在于,所述步骤...

【技术特征摘要】

1.一种在未知封闭空间内自主建图的移动机器人,其特征在于,包括机器人主体、三维激光雷达、二维激光雷达、惯性测量单元、轮式里程计和中心处理器;

2.根据权利要求1所述移动机器人,其特征在于,所述机器人主体为轮式机器人,中心处理器通过控制机器人主体前后轮的转向角度和速度,实现机器人的前进、后退、转弯动作;所述三维激光雷达为256线激光雷达。

3.一种根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:马永远魏东叶轩陈明辉
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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