第3期 曹卫华，等：无路标环境下遥操作机器人SLAM系统 ·245 中的精度，以及研究网络遥操作机器人系统实现多 机器人协作绘图的可能性，并进一步将二维静态环 :扫描点1 扫描点6心 目标点 境扩展为三维动态环境建图， H描点5 参考文献： ↓ [1]GOLDBERG K,MASCHA M,GENTNER S,et al.Desk- 扫描点3→H描点4 top teleoperation via the world wide web[C]//Proceedings H描点7 of the 1995 IEEE International Conference on Robotics and Automation.Nagoya,Japan:1995:654-659. [2]LEONARD J,DURRANT-WHYTE H.Simultaneous map (c)机器人轨迹及地图生长3 building and localization for an autonomous mobile robot [C]//Proceedings of the IEEE International Workshop on Intelligent Robots and Systems.Osaka,Japan:1991: :扫描点1扫描点这. 扫描点60 目标点 1442-1447. . [3]DURRANT-WHYTE H,BAILEY T.Simultaneous localiza- H描点5G tion and mapping (SLAM):part I the essential algorithms [J].Robotics and Automation Magazine,2006,13(2): 99-110. H描点3一扫描点4H描点了 H描点8 [4]SMITH R,SELF M,CHESSEMAN P.Estimating uncertain spatial relationships in robotics[C]//Proceedings of the ……………g IEEE International Conference on Robotics and Automation. Piscataway,USA:IEEE,1987:850. (d)机器人轨迹及地图最终形态4 [5]SMITH R,CHEESEMAN P.On the representation and esti- 图9机器人轨迹图及环境地图 mation of spatial uncertainty[J].The Interational Journal Fig.9 Traces of the robot and map building of Robotics Research,1986,5(4):56-68. 实验完成时，机器人认为已准确到达目标点.而 [6]CSORBA M.Simultaneous localization and map building 经过实际测量发现，机器人到达的目标点与实际设 [D].Oxford:University of Oxford,1997. 定的目标点之间存在一定的偏差，这是由光电编码 [7]DISSANAYAKE M W M G,NEWMAN P,CLARK S,et 盘和电子罗盘的精度误差造成的.经过多次实验测 al.A solution to the simultaneous localization and map 量表明，机器人在实验场地环境内，每米大约产生 building (SLAM)problem[J].IEEE Transactions on Ro- 1.5cm的误差，在无路标且环境未知的条件下，该误 botics and Automation,2001,17(3):229-241. 差范围是可接受的.实验表明，该机器人系统设计开 [8]CASTELLANOS J A,TARDOS J D.Mobile robot localiza- 发是有效的 tion and map building:a multisensor fusion approach[J]. Automatica,2003,39(6):1120-1121. 3结束语 [9]THRUN S,BURGARD W,FOX D.A probabilistic ap- proach to concurrent mapping and localization for mobile ro- 本文重点为设计一套具有高自主性的网络遥操 bots[J].Machine Learing,1998,31(1/3):29-53. 作机器人系统，并根据机器人硬件结构设计一套在 [10]DEMPSTER A,LAIRD A,RUBIN D.Maximum likeli- 未知环境下、无路标实现SLAM的算法.算法从设计 hood from incomplete data via the EM algorithm[J].Jour 上很好满足了ARM9体系处理器的特点，结合机器 nal of the Royal Statistical Society:Series B(Methodologi- 人所携带的传感器，使定位与地图绘制过程都具有 cal),1997,39(1):1-38. 较好的实时性。 [11 BURGARD W,FOX D,JANS H,et al.Sonar-based 实验表明，机器人激光测距效果满足路径规划及 mapping of large-scale mobile robot environments using EM[C]//Proceedings of the 16th International Confer- 实时地图绘制的要求，电子罗盘与里程计定位法的误 ence on Machine Learning.Bled,Slovenia:Morgan Kauf- 差处于可接受范围内.机器人的局部路径规划算法能 mann,1999:67-76. 有效避开障碍物，并选择可行的路径.监视系统根据 [12]THRUN S,BURGARD W,FOX D.A real-time algorithm 机器人传回的扫描信息，很好地完成绘图任务。 for mobile robot mapping with application to multi-robot 下一步的研究将着手提高机器人在SLAM过程 and 3D mapping[C]//Proceedings of IEEE Interational