一种多机器人协同语义SLAM与动态探索方法技术

技术编号:46584953 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:22
本发明专利技术属于多机器人协同感知与自主导航技术领域,尤其涉及一种多机器人协同语义SLAM与动态探索方法,该方法包括:获取环境数据;将环境数据输入至改进的YOLOv8模型,获取物体语义信息,其中,改进的YOLOv8模型通过对YOLOv8模型进行改进获得;基于物体语义信息,构建三维椭球体模型;基于物体语义信息和三维椭球体模型匹配对齐多视角数据,并结合非线性优化算法进行全局位姿联合优化,获取高精度地图;基于高精度地图,联合多机器人探索任务进行动态探索。本发明专利技术融合几何与语义信息的协同SLAM框架,并设计了分层式的探索策略,结合语义增强的感知能力与任务分配机制,在提升建图精度的同时,显著提高了整体探索效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多机器人协同感知与自主导航,尤其涉及一种多机器人协同语义slam与动态探索方法。


技术介绍

1、传统同步定位与建图(slam)技术依赖几何传感器(如激光雷达、视觉相机)在未知环境中构建地图并定位机器人,但其核心缺陷在于缺乏语义理解能力,仅能感知障碍物几何位置,无法区分物体类别(如门、设备区域)或场景功能属性,导致机器人难以执行需语义交互的任务(如目标抓取、危险区域避让)。

2、现有语义slam技术通过融合深度学习模型(如yolo、mask r-cnn)赋予系统物体识别能力,但其应用多局限于单机器人场景,难以适应大规模动态环境(如灾害救援、工业巡检)。单机器人系统存在建图效率低、覆盖范围有限的瓶颈,而传统多机器人协同方案依赖高带宽通信传输原始数据,易引发网络拥塞,且缺乏统一的语义-几何融合优化机制,导致地图拼接误差累积、语义信息冗余。

3、当前多机协同方法中,集中式语义slam(如全局服务器优化)因通信延迟导致实时性不足,分布式方案(如粒子滤波)则难以处理动态干扰与语义一致性。因此,亟需一种基于轻量通信、语义约束优化及分本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多机器人协同语义SLAM与动态探索方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种多机器人协同语义SLAM与动态探索方法,其特征在于,对所述YOLOv8模型进行改进包括:将C3模块替换为跨阶段特征压缩C2f模块,引入双向特征金字塔PANet强化跨尺度特征融合模块,头部采用解耦设计;

3.根据权利要求1所述的一种多机器人协同语义SLAM与动态探索方法,其特征在于,基于所述物体语义信息,构建三维椭球体模型包括:

4.根据权利要求1所述的一种多机器人协同语义SLAM与动态探索方法,其特征在于,基于所述物体语义信息和三维椭球体模型匹配对齐多源数据...

【技术特征摘要】

1.一种多机器人协同语义slam与动态探索方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种多机器人协同语义slam与动态探索方法,其特征在于,对所述yolov8模型进行改进包括:将c3模块替换为跨阶段特征压缩c2f模块,引入双向特征金字塔panet强化跨尺度特征融合模块,头部采用解耦设计;

3.根据权利要求1所述的一种多机器人协同语义slam与动态探索方法,其特征在于,基于所述物体语义信息,构建三维椭球体模型包括:

4.根据权利要求1所述的一种多机器人协同语义slam与动态探索方法,其特征在于,基于所述物体语义信息和三维椭球体模型匹配对齐多源数据,并结合非线性优化算法进行全局位姿联合优化,获取高精度地图包括:

5.根据权利要求4所述的一种多机器人协同语义slam与...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁东辉王立鹏马瑜诚刘家良李威翰王小晨
申请(专利权)人:青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
类型:发明
国别省市:

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