结构化环境下基于激光SLAM的移动机器人自主导航方法设计文献综述

 2022-10-29 20:57:08

文献综述(或调研报告):

国内研究状况:

近些年来,移动机器人的研究一直是高校和企业的研究热点,国家863智能机器人组把智能移动机器人的研究作为今后发展的主要方向[9]。

2003年中科院自动化所研制的智能移动机器人CASIA-I[13],可广泛应用于医院、图书馆、展览馆等公共场合的服务、展示、作业及个人家庭服务等诸多方面;2011年7月14日,由国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车,首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶实验,并取得圆满成功。创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录,标志着我国在地面无人复杂环境识别、行为决策和控制等技术方面取得了新的突破[14]。2012年10月,从国家自然科学基金委员会举办的发布会上获悉,中国自主研发的无人驾驶汽车2014年将进行从北京至天津的行驶测试,2015年将测试从北京行驶至深圳。

2006年开始的全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛将自主运动小车的研究推向了高潮,越来越多的高校都投入到了智能车的研究当中,如激光小车、红外小车、电磁小车、摄像头小车及两轮自平衡小车等。

真正能够实现自主定位与导航的移动机器人还比较少,在移动机器人的导航方面,工业中主要以自主巡线方式为主。有基于电磁或激光的AGV小车,这种导航方式实现起来简单且稳定;在汽车生产线上代替人工作的AGV小车如下图所示。

图1汽车生产线上的AGV 图2 潜伏式AGV

在SLAM理论提出后的近十年里,主要是基于卡尔曼滤波的算法框架研究,有基于视觉的机器人同时定位与建图算法的研究,也有基于激光雷达测距传感器的移动机器人定位与地图构建研究,但大多以理论研究为主,实际应用也多局限于室内或小规模的室外环境。当机器人处在大规模、不规则的环境时,一般的SLAM算法很难满足要求,这对SLAM算法的性能和实用性提出了更高的要求。

国外研究状况:

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