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计算机工程

• 人工智能及识别技术 • 上一篇    下一篇

基于视觉的轮式移动机器人导航问题研究

吴建民,王民钢   

  1. (西北工业大学航天学院,西安 710072)
  • 收稿日期:2013-05-27 出版日期:2014-08-15 发布日期:2014-08-15
  • 作者简介:吴建民(1989-),男,硕士,主研方向: 视觉导航,制导与控制;王民钢,教授、博士生导师。
  • 基金资助:
    国家部委基金资助项目。

Research on Wheeled Mobile Robot Navigation Problem Based on Vision

WU Jian-min,WANG Min-gang   

  1. (College of Astronautics,Northwest Polytechnical University,Xi’an 710072,China)
  • Received:2013-05-27 Online:2014-08-15 Published:2014-08-15

摘要: 环境建模和路径规划是轮式机器人视觉导航的关键技术。针对传统视觉导航中环境建模实时性较差的问题,提出利用边缘延伸原理对轮式机器人视觉环境进行感知的方法;针对人工势场法在路径规划中出现局部最优解、路径震荡的问题,提出改进的逆势场导向法,给出新的人工势场函数,得到广义上的轮式机器人安全通道;针对轮式机器人路径不能出现急转急停的问题,提出一种曲率映射法,将轮式机器人的运动轨迹映射成曲率,设计相应的平滑路径生成策略。最后给出路径生成的算法,通过仿真研究与实验验证了该算法的有效性和正确性。

关键词: 路径规划, 轮式移动机器人, 路径平滑, 环境建模, 逆势场导向法, 曲率映射法

Abstract: Environment modeling and path planning are two key problems for wheeled robot vision navigation.Aiming at the real-time shortage in the environment modeling,this paper proposes a method using the principle of extending edge;To overcome the oscillation and local trap problem in mobile robot path planning,this paper presents the contrarian potential field method to give a new function and the generalized wheeled robot safety channel;To solve the nonholonomic of the Wheeled Mobile Robot(WMR),this paper presents a curvature mapping method that the WMR path is mapped into a curvature to create smoothing path.Finally,the path generation algorithm is given,and some experiments are conducted to validate the algorithm.

Key words: path planning, Wheeled Mobile Robot(WMR), smoothing of path, environment modeling, contrarian potential field method, curvature mapping method

中图分类号: