基于分布式导航信息的大范围环境机器人导航-山东大学学报工学版.PDFVIP

　第４１卷　第１期 山　东　大　学　学　报　（工　学　版） ２０１１年２月　 　 　　 Ｖｏｌ．４１　 Ｎｏ．１　　 　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＣＩＥＮＣＥ） Ｆｅｂ．２０１１　 　文章编号：１６７２３９６１（２０１１）０１００２４０８ 基于分布式导航信息的大范围环境机器人导航  田国会，张涛涛 ，吴皓，薛英花，周风余 （山东大学控制科学与工程学院，山东 济南２５００６１） 摘要：针对大范围半未知环境下的机器人导航问题，基于认知理论提出了“分布式导航信息获取模式”。采用二维 码技术设计了一种新型人工地标，并给出了其识别及识读的方法。通过在关键点位置配置不同的人工地标，基于导 航信息的分布式表达，将大范围半未知环境下的机器人导航划分为全局引导层和局部搜寻层，使机器人在大范围半 未知环境下的导航摆脱了传统的地图创建－全局定位－路径规划模式的限制。实验验证了该导航方法的有效性。 关键词：二维码技术；人工地标；大范围半未知环境；移动机器人；导航 中图分类号：ＴＰ２４　　　文献标志码：Ａ Ｒｏｂｏｔｎａｖｉｇａｔｉｏｎｉｎａｌａｒｇｅｓｃａｌｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ＴＩＡＮＧｕｏｈｕｉ，ＺＨＡＮＧＴａｏｔａｏ，ＷＵＨａｏ，ＸＵＥＹｉｎｇｈｕａ，ＺＨＯＵＦｅｎｇｙｕ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｍｏｄｅ（ＤＮＩＡＭ）ｂａｓｅｄｏｎｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｒｏｂｏｔ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎｉｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓｅｍｉｕｎｋｎｏｗｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ａｎｅｗｓｔｙｌｅｏｆａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌａｎｄｍａｒｋｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｔｗｏｄｉ ｍｅｎｓｉｏｎａｌｂａｒｃｏｄｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙａｎｄｒｅａｄｔｈｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌａｎｄｍａｒｋｓｗｅｒｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｇｉｖｅｎ．Ｂｙ ｐｌａｃｉｎｇｒｅｌｅｖａｎｔａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌａｎｄｍａｒｋｓｏｎｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｐｏｓｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｒｏｂｏｔｎａｖｉｇａｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｂｓｏｌｕｔｅｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓｅｍｉｕｎｋｎｏｗｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃｏｕｌｄｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏａｇｌｏｂａｌｇｕｉｄｅｌａｙｅｒａｎｄａｌｏｃａｌｓｅａｒｃｈｌａｙｅｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａ ｔｉｏｎ．ＴｈｅＤＮＩＡＭｍａｋｅｓｒｏｂｏｔｎａｖｉｇａｔｉｏｎｉｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓｅｍｉｕｎｋｎｏｗｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｇｅｔｒｉｄｏｆｔｈｅｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｄｉ ｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｏｆ“ｍａｐｂｕｉｌｄｉｎｇｇｌｏｂａｌｌｏｃａｔｉｎｇｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇ”．Ｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｂａｒｃｏｄｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌａｎｄｍａｒｋ；ｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓｅｍｉｕｎｋｎｏｗｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｍｏｂｉｌｅ ｒｏｂｏｔ ；ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ