模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2012, Vol. 25 Issue (3): 534-543    DOI:
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基于协助校正方法的多机器人主动同时定位与建图
陶通1,3,黄亚楼1,2,苑晶1,孙凤池2
1。南开大学信息技术科学学院天津300071
2。南开大学软件学院天津300071
3。中国电子设备系统工程公司研究所北京100141
Multi-Robot Active Simultaneous Localization and Mapping Based on Cooperative Correction Approach
TAO Tong1,3, HUANG Ya-Lou1,2, YUAN Jing1, SUN Feng-Chi2
1.College of Information Technical Science,Nankai University,Tianjin 300071
2.College of Software,Nankai University,Tianjin 300071
3.Institute of China Electronic System Engineering Corporation,Beijing 100141

全文: PDF (744 KB)   HTML (1 KB) 
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摘要 协作策略是多机器人主动同时定位与建图(SLAM)的关键。文中提出一种多机器人相互校正的协作策略, 称为协助校正。 该方法通过优化机器人对陆标的观测来提高定位与建图的精度, 共包括弱协助校正和强协助校正两种模式。 前者是一种间接的协助模式, 可应用于所有机器人自身定位均不准确的情形。 后者是一种直接的协助模式, 由自身定位精度较高的机器人主动校正其它机器人及相应陆标。 文中将这两种协助校正模式利用状态机统一到多机器人主动SLAM应用中。在仿真实验中将协助校正与其它多机器人主动SLAM方法进行对比以验证其精度优势, 并与单机器人主动SLAM对比以验证其导航代价极低的优势。最后在两台Poineer3-DX移动机器人上进行真实环境实验,实验结果证实协助校正方法可在实际应用中有效提高多机器人主动SLAM的探索效率和精度。
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作者相关文章
陶通
黄亚楼
苑晶
孙凤池
关键词 多机器人协助校正同时定位与建图(SLAM)    
Abstract:Cooperation strategy is the key point in multi-robot active simultaneous localization and mapping (SLAM). A cooperation strategy based on correcting each other, called cooperative correction,is proposed. The approach is applied to multi-robot active SLAM by state machine. The cooperative correction approach improves the accuracy of localization and mapping by optimizing the observations of landmarks in two modes: weak cooperative correction and strong cooperative correction. The former is an indirect mode, which is used when all the robots are in low accuracy. The latter is a direct mode, under which the robot with high accuracy will actively correct other robot and related landmarks. Compared the proposed approach with other multi-robot active SLAM approachs, the simulation results validate the advantage of high accuracy, and compared with single robot active SLAM, the simulation results validate the advantage of low navigation cost. Finally, the experimental result in real environment with two Pioneer3-DX mobile robots validates that the cooperative correction approach effectively improves the efficiency and accuracy of multi-robot active SLAM.
Key wordsMulti-Robot    Cooperative Correction    Simultaneous Localization and Mapping (SLAM)   
收稿日期: 2010-12-16     
ZTFLH: TP24  
基金资助:国家自然科学基金(No.60605021,60805031,61175085,61175083)、高等学校博士点科研基金(No.200800551015)、天津市自然科学基金(No.10JCYBJC07600)资助项目
作者简介: 陶通,男,1983年生,博士,主要研究方向为智能机器人、多机器人系统。E-mail:taotong2006@gmail。com。黄亚楼,男,1964年生,教授,博士生导师,主要研究方向为智能机器人系统、智能信息处理。孙凤池,男,1973年生,副教授,主要研究方向为智能机器人、嵌入式系统。苑晶,男,1980年生,副教授,主要研究方向为智能机器人、自动控制。
引用本文:   
陶通,黄亚楼,苑晶,孙凤池. 基于协助校正方法的多机器人主动同时定位与建图[J]. 模式识别与人工智能, 2012, 25(3): 534-543. TAO Tong, HUANG Ya-Lou, YUAN Jing, SUN Feng-Chi. Multi-Robot Active Simultaneous Localization and Mapping Based on Cooperative Correction Approach. , 2012, 25(3): 534-543.
链接本文:  
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