基于边缘梯度算法的多移动机器人协作地图构建

来源：信息与控制杂志2020年第1期北京时间：

作者：黄宜庆, 王正刚, 王徽, 葛愿

摘要：为了提高未知环境下移动机器人构建地图的效率，提出了一种基于边缘梯度算法（EGA，Edge gradient algorithm）的多机器人协作地图构建方法.将未知环境划分成4个区域，以分布式分配方式对多移动机器人系统分配不同的搜索任务，有效避免了多移动机器人陷入凹型障碍物区域.该算法能够使移动机器人在远离障碍物时具有较大的视野，而靠近障碍物时视野因障碍物遮挡而变窄，从而获得更加精确的地图构建数据.通过围绕障碍物运动来采集障碍物的相对坐标信息，从而构建未知环境的全局地图，在理论上系统分析了边缘梯度算法的收敛性.最后，通过多组仿真实验，验证了本文方法能够高效快速地完成未知环境障碍物的地图构建.

关键词：多移动机器人, 协作地图构建, 边缘梯度算法, 多智能体