定位在移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，是自主移動(dòng)的基本能力。在室內(nèi)環(huán)境中，當(dāng)前主流的定位方案使用2D激光雷達(dá)，利用即時(shí)定位和建圖（SLAM）技術(shù)來(lái)構(gòu)建占據(jù)柵格地圖；然后，基于已知的地圖來(lái)定位。然而，此類(lèi)方案僅在具有顯著幾何特征的區(qū)域有效。對(duì)于重復(fù)、對(duì)稱(chēng)或類(lèi)似結(jié)構(gòu)的區(qū)域，例如長(zhǎng)走廊，常規(guī)粒子過(guò)濾方法將失效。為解決這一問(wèn)題，本文提出一種從粗到細(xì)的模式，該模式使用視覺(jué)特征輔助長(zhǎng)走廊中的移動(dòng)機(jī)器人定位。首先，移動(dòng)機(jī)器人被遠(yuǎn)程控制，沿著中線(xiàn)從起始位置移動(dòng)到終點(diǎn)。

在移動(dòng)過(guò)程中，使用基于激光的SLAM方法建圖。同時(shí)，根據(jù)關(guān)鍵幀選擇策略創(chuàng)建關(guān)鍵幀圖像組成的視覺(jué)地圖。關(guān)鍵幀通過(guò)時(shí)間戳與機(jī)器人的姿勢(shì)相關(guān)聯(lián)。其次，基于提取的激光掃描距離特征，提出一種移動(dòng)策略，確定初始粗略位置。這對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)樗o出了機(jī)器人需要移動(dòng)到哪里才能調(diào)整姿勢(shì)的指令。然后，移動(dòng)機(jī)器人根據(jù)移動(dòng)策略以適當(dāng)?shù)囊暯遣蹲綀D像，并將其與圖像地圖進(jìn)行匹配，以獲得粗略的定位。最后，提出一種改進(jìn)的粒子濾波方法來(lái)實(shí)現(xiàn)精細(xì)定位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法對(duì)全局定位是有效和魯棒的。定位成功率達(dá)98.8%，平均移動(dòng)距離僅0.31米。此外，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人被綁架到走廊中的另一個(gè)位置時(shí)，該方法依然有效。 ?

作者：

葛耿育1，3，張毅2，王維1，胡立鶴1，王洋1，蔣勤1

單位：

1重慶郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，中國(guó)重慶市，400065

2重慶郵電大學(xué)先進(jìn)制造工程學(xué)院，中國(guó)重慶市，400065

3遵義師范學(xué)院信息工程學(xué)院，中國(guó)遵義市，563006

編輯：黃飛