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) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (1): 24-31.

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

收稿日期:2010-05-25 出版日期:2011-02-16 发布日期:2010-05-25
通讯作者: 张涛涛（1986- ）,男，山东潍坊人，硕士研究生，主要研究方向为机器人导航、图像处理、智能空间. E-mail:E-mail: hnu-ztt@163.com
作者简介:田国会(1969- ),男,河北河间人,教授,博士,主要研究方向为服务机器人、智能空间、多机器人系统的协调与协作. E-mail:g.h.tian@sdu.edu.cn
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863计划)重点资助项目(2006AA040206);国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2009AA04Z220)

Robot navigation in a large scale environment based on distributed navigation information

TIAN Guo-hui, ZHANG Tao-tao*, WU Hao, XUE Ying-hua, ZHOU Feng-yu

School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China

Received:2010-05-25 Online:2011-02-16 Published:2010-05-25

摘要/Abstract

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

Abstract:

A distributed navigation information acquisition mode (DNIAM) based on cognition theory was proposed for robot navigation in large scale semi-unknown environment. A new style of artificial landmark was designed adopting the two-dimensional bar code technology, and the methods to identify and read the artificial landmarks were simultaneously given. By placing relevant artificial landmarks on the critical positions, the robot navigation in the absolute large scale semi-unknown environment could be divided into a global guide layer and a local search layer based on the distributed navigation information. The DNIAM makes robot navigation in large scale semi-unknown environment get rid of the restriction of the traditional mode of “map building-global locating-path planning”. The validity of this method was verified by experiments.

Key words: two-dimensional bar code technology, artificial landmark, large scale semi-unknown environment, mobile robot, navigation

田国会,张涛涛*,吴皓,薛英花,周风余. 基于分布式导航信息的大范围环境机器人导航[J]. 山东大学学报(工学版), 2011, 41(1): 24-31.

TIAN Guo-hui, ZHANG Tao-tao*, WU Hao, XUE Ying-hua, ZHOU Feng-yu. Robot navigation in a large scale environment based on distributed navigation information[J]. JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY (ENGINEERING SCIENCE), 2011, 41(1): 24-31.

参考文献

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[1]	马帅依凡,赵子健. 基于人工标记的手术导航仪[J]. 山东大学学报(工学版), 2017, 47(3): 63-68.
[2]	丁娜娜,田国会*,李国栋,张庆宾. 基于人工地标的双足机器人视觉自定位[J]. 山东大学学报(工学版), 2013, 43(4): 51-56.
[3]	刘彬,张仁津. 一种采用两段粒子群优化的路径规划方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2012, 42(1): 12-18.
[4]	严宣辉, 肖国宝*. 基于定长实数路径编码机制的移动机器人路径规划[J]. 山东大学学报(工学版), 2012, 42(1): 59-65.
[5]	姜海涛,田国会*,薛英花,李荣宽. 新型人工地标的设计、识别、定位及应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2011, 41(2): 107-113.
[6]	李贻斌1,李彩虹1,2,宋勇1. 基于模糊神经网络的移动机器人自适应行为设计[J]. 山东大学学报(工学版), 2010, 40(2): 28-33.
[7]	董成喜,吴德伟,何晶 . 基于粗糙模糊集理论的卫星导航系统作战效能评估方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 32-36 .
[8]	唐进君,曹凯 . 基于分层模糊控制的地图匹配算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 42-46 .
[9]	田国会,李晓磊,赵守鹏,路飞 . 家庭服务机器人智能空间技术研究与进展[J]. 山东大学学报(工学版), 2007, 37(5): 53-59 .
[10]	赵守鹏, , 田国会,李晓磊 . 基于单个人工地标的机器人自主定位[J]. 山东大学学报(工学版), 2007, 37(4): 39-44 .
[11]	赵洪国,张焕水,张承慧 . 基于单个人工地标的机器人自主定位[J]. 山东大学学报(工学版), 2007, 37(4): 0-0 .
[12]	牛君,李贻斌,宋锐 . 一种基于激光信息的移动机器人两步自定位方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2007, 37(3): 46-50 .
[13]	孙　科,刘　刚,房建成 . 基于ARM和DSP的嵌入式导航计算机方案设计[J]. 山东大学学报(工学版), 2007, 37(1): 23-26 .

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