基于分层拓扑结构的多机器人系统地图拼接方法技术方案

技术编号:9034385 阅读:214 留言:0更新日期:2013-08-15 01:12
本发明专利技术属于智能移动机器人领域,公开了一种基于分层拓扑结构的未知环境下多机器人系统地图拼接方法。解决了在相对位姿未知情况下的多机器人系统地图拼接问题。该方法包括:获取可通行空间树,建立分层拓扑结构,创建全局拓扑地图,提取SIFT特征并进行特征匹配,基于ICP扫描匹配进行地图拼接。本发明专利技术在机器人间相对位姿未知的情况下,提出一种融合SIFT特征的分层拓扑结构,并增量式地创建全局拓扑地图,根据节点间的SIFT匹配信息,结合扫描匹配的方法实现大规模未知环境下的多机器人系统地图拼接。有效地提高了拼接的准确性和实时性。该方法可适用于与地图创建与地图拼接有关的智能移动机器人领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能移动机器人领域,涉及一种基于分层拓扑结构的未知环境下多机器人系统地图拼接方法。
技术介绍
近年来,移动机器人的应用越来越普遍,各种具有较高智能的移动机器人系统在不同场合正在发挥重要的作用。但随着人类社会活动领域的不断延伸以及机器人学研究的不断发展,单个移动机器人系统在代替人完成包括大范围灾难救援、科学考察等任务以及战场环境监察等军事使命时面临着诸多的困难,如:可靠性差、作业范围小、任务完成效率低等。而相关研究表明,由多个移动机器人组成的多机器人系统通过协调、合作恰恰可以解决这些问题。因此,多机器人系统被认为具有广阔的应用前景。地图拼接作为多机器人系统导航领域中的一项关键性技术,已引起了众多学者的关注。在机器人初始位姿是已知的假设下,多机器人之间的地图拼接问题可转化为单机器人同步定位与地图创建(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)问题的直接扩展,然而针对大规模的未知环境,该假设存在着较大的局限性;在机器人必须相遇条件下,可借助于内部传感器信息计算地图变换矩阵进而实现地图拼接,该方法需对传感器信息不确定性进行分析与优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分层拓扑结构的多机器人系统地图拼接方法,其特征在于包括以下几个步骤:步骤一,获取可通行空间树,方法如下:(1)获取扇区利用获取的激光数据信息,将距离机器人最近障碍物到激光最大量程的扫描区域划分为若干层,每层包含若干段弧线,弧线围成一个个扇区;(2)判断可通行角度区间假设存在一个矩形通道,设定阈值w大于机器人宽度,并将w作为矩形的宽;使该矩形以机器人当前位置为中心进行旋转,在每个扇区中寻找可通行角度区间;(3)选取可能目标点为确定机器人的前进方向和目标点,选取最外层扇区中的可见点,将其作为当前目标点,则机器人的可能目标集合描述为:Pc={Pjc}式中,Pc是当前可能目标点集,是该点集中的...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:贾松敏李雨晨王可李秀智
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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