室内移动机器人自主导航系统设计与方法

来源：计算机集成制造系统杂志2020年第4期北京时间：

作者：翟敬梅,刘坤,徐晓

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院

摘要：针对移动机器人室内自主导航中环境检测、动态目标定位跟踪和路径规划,设计了“双目+单目”多信息融合的视觉系统。提出一种自适应环境、融合色彩饱和度信息的单尺度Retinex室内阴影消除算法,以有效提取障碍物信息及可行路面区域。研究了一种特征点辅助的时空上下文目标跟踪算法,运用目标特征点进行目标粗定位;引入特征点变化率信息,自动调节时空上下文模型更新,以有效提高复杂环境下动态目标定位的准确性。改进了传统速度向量场吸引速度、排斥速度和切向速度函数,解决了路径规划中机器人轨迹抖动、目标点附近震荡和目标处于障碍物排斥场不可到达等问题。移动机器人室内环境下自主导航实验实现了障碍物、机器人和目标特征提取及其实时定位,移动机器人以最短的避碰路径完成动态目标的有效跟踪。

关键词：移动机器人,自主导航,多信息融合系统,环境检测,目标跟踪,路径规划

基金资助：广东省级科技计划资助项目(2014B090920001)。