自主移动机器人动态环境地图构建研究

地图构建是机器人在未知环境中自主完成侦察、勘探、搜索、救援、导航等各项工作的基础和关键。由于地图构建的复杂性和困难性，现有的大多数地图构建方法和关键性问题研究都假设环境是静态的，而动态环境下的地图构建是机器人在实际应用中必须要解决的一个问题。本项目研究动态环境下移动机器人自主探测室内未知环境并构建地图的问题，对同步定位与地图构建的整体方案、信息表示、数据关联和探测规划展开研究。提出基于数据和特征的最佳相合进行增量式动态环境地图构建的方法，使得既具有实时性，又克服了扩展卡尔曼滤波中无法解决数据对应问题的缺陷。拟利用可信度标识、主成分分析采样和寻找最佳匹配的方法进行数据关联方面的研究。在探测规划方面提出将效益评价从单个探测点扩着到以当前待探测区域的一个子集或整个集合为评价范围，通过构建拓扑结构图和对拓扑点的操作，更好地选择观测点，得到一个大范围内的全优。