文档介绍：大连涯乡大学
硕 士 学 位 论 文
入江
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移动机器人室内环境 自主探索与认知
学科专业竺鲤塑塑型工旦
张 明 状
作者姓名
潘学军 副教授
指导教 师
答辩 日期 年 月
硕 士 学 位 论 文
移动机器人室内环境 自主探索与认知
作 者 姓 名
学科 、 专业 控制理论 与控制 工程
学 号
指 导 教 师
完 成 日 期 年 月 日
大连 理工大学
大连理工大学学位论文独创性声明
作者郑重声明 所呈交的学位论文, 是本人在导师的指导下进行研究
工作所取得的成果 。尽我所知, 除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,
本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果, 也不包含其他 已申请
学位或其他用途使用过的成果 。与我一同工作 的同志对本研究所做的贡献
均已在论文中做 了明确的说明并表示了谢意 。
若有不实之处, 本人愿意承担相关法律责任 。
学位论文题目 移动机器人室内环境 自主探索与认知
作者签名 日期 矛 。年一左一月 互 日
大连理工大学硕士学位论文
摘 要
移动机器人作为机器人技术的一个重要研究领域 , 其综合 了人 工智能 、传感器技术 、
计算机视觉 、 数字 图像处理等学科 。在很多情 况下 , 由于缺少相关 的先验地 图信息 的支
持 , 移动机器人必须要具备在未知工作环境 中进行 自主环境探索 的能力 。在移动机器人
完成 自主环境探 索的基础上, 如何进一步实现 自主环境认知 已经成为 当前该领域 的一个
研究热点 。本文研究 了移动机器人 自主室 内环境探索与环境认 知问题 。
本文针对 未知环境 中移动机器人探索 的需求给 出了基于环 境通路 点的环境表述 , 同
时基于激光测距 仪对环境的实时感知信息提 出了基于环境探 索导向点的环境探索策 略,
在 机器人运动过程 中实时提取环境 中的候选探索 导 向点来 引导机 器人主动 向未知 区域
探索 。为了提高移动机器人环境探 索的效 率, 在综合考虑 了前方最优 、 距离最优 以及信
息增益 最优 的基础上 引入 了效用 函数用 来评估各个环 境探索 导 向点 以使机器 人选择 最
优 的探索导 向点作 为下一步的运动 目标 点 。
源于对 室内环境 的区域划 分与整体认知 , 本文提 出了基于环境通路点的环境分割方
法 。在机器人环境探索的过程 中, 将环境进行相应 的分割且提取用于环境分割 的通路点 ,
通过构建环境通路 点间的拓扑连接 关系来表示全局环境的联通 属性 , 即构建通路点拓扑
图 。随着探索 的进行 , 需对拓扑图中的通路 点进行添加 、 绑 定与删 除等动态维护操作 。
以构建