基于BIM的地图构建与导航研究

来源：计算机测量与控制杂志2022年第6期北京时间：

作者：陈宇帆,段中兴

摘要：摘要: 为了提高移动机器人在作业过程中获得现场环境地图的效率，提出了利用BIM技术建立导航地图的方式，获取IFC信息映射到二维栅格，从而快速构建地图。对于室内移动机器人在移动过程中能更快更好的到达目标点的问题，首先对传统A*算法做改进，将原有的8邻域搜索扩展为48邻域搜索，增加了搜索方向，优化了搜索角度。同时考虑了机器人的安全性，对规划路径进行了改进，使得规划的路径与障碍物保持了一定距离。其次，为了避开场地出现的动态障碍物，采用将改进的A*算法与动态窗口法融合，在保证全局路径最优的基础上，实现避障效果。通过实验仿真，表明了改进的A*算法比传统A*的算法在运行时间上快了2倍以上，路径转折点的角度差比原来减少了28%以上，路径长度上更短且不再紧贴障碍物。而融合算法比改进的A*算法在路径平滑性上有所提高，能及时避开随机障碍物，更加适用于环境变化的室内场景。

关键词：BIM技术;地图构建;改进A*算法;动态窗口法;融合算法

基金资助：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）