亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Autonomous Navigation System for Indoor Mobile Robots Based on a Multi-sensor Fusion Technology

计算机科学 运动规划 计算机视觉 人工智能 惯性测量装置 激光雷达 网格参考 同时定位和映射 点云 机器人 移动机器人 实时计算 构造(python库) 占用网格映射 移动机器人导航 传感器融合 路径(计算) 机器人控制 地理 遥感 程序设计语言
作者
Hongcheng Wang,Niansheng Chen,Dingyu Yang,Guangyu Fan
出处
期刊:Communications in computer and information science 卷期号:: 502-517 被引量:1
标识
DOI:10.1007/978-981-19-4546-5_39
摘要

Map construction and path planning are two critical problems for an autonomous navigation system. One traditional map construction method is to construct a 2D grid map based on LiDAR, but this method has some limits. It easily ignores 3D information which affects the accuracy of navigation. Another one is visual SLAM techniques, such as ORB-SLAM2 and S-PTAM algorithms, which can recognize 3D objects. But the visual methods perform not well because of light changes. Some conventional path planning algorithms, such as TEB and DWA, are proposed for auto-navigation. However, those algorithms are likely to go to a stalemate due to local optimum, or have the problems of collision caused by sudden speed changes in constrained environments. In order to address these issues, this paper proposes a multi-sensor fusion method for map construction and autonomous navigation. Firstly, the fusion model combines RGB-D, lidar laser, and inertial measurement unit (IMU) to construct 2D grid maps and 3D color point cloud maps in real-time. Next, we present an improved local planning algorithm (Opt_TEB) to solve the velocity mutation problem, enabling the robot to get a collision-free path. We implemented the whole system based on the ROS framework, which is a wide used an open-source robot operating system. The map construction and path planning algorithms are running on the robot, while the visualization and control modules are deployed on a back-end server. The experimental results illustrate that the multi-sensor fusion algorithm is able to conform to the original map more than the 2D grid map. Furthermore, our improved algorithm Opt_TEB performs smoothly and has no collision with obstacles in 30 trials. The navigation speed is improved by 4.2% and 11.5% compared to TEB and DWA, respectively.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
MM11111完成签到 ,获得积分10
2秒前
稻子完成签到 ,获得积分10
13秒前
常有李完成签到,获得积分10
37秒前
45秒前
子平完成签到 ,获得积分0
45秒前
马鑫燚发布了新的文献求助10
48秒前
zzhui完成签到,获得积分10
49秒前
TOUHOUU完成签到 ,获得积分10
57秒前
明月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
马鑫燚完成签到,获得积分10
1分钟前
Boveri完成签到,获得积分10
1分钟前
张图门完成签到 ,获得积分10
1分钟前
清脆世界完成签到 ,获得积分10
1分钟前
默默无闻完成签到 ,获得积分10
2分钟前
spinon完成签到,获得积分10
2分钟前
4分钟前
椒盐皮皮虾完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Xenomorph完成签到,获得积分10
4分钟前
xiaoqingnian完成签到,获得积分10
4分钟前
纯真天荷完成签到,获得积分10
5分钟前
李木禾完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
落后安青完成签到,获得积分10
6分钟前
陈年人完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
大医仁心完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
充电宝应助youni.m采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
7分钟前
DarrenWu发布了新的文献求助10
7分钟前
冷傲的怜寒完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
李四发布了新的文献求助20
7分钟前
成就小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
7分钟前
8分钟前
youni.m发布了新的文献求助10
8分钟前
8分钟前
白泽发布了新的文献求助10
8分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6399334
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8215303
关于积分的说明 17407681
捐赠科研通 5452667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881881
邀请新用户注册赠送积分活动 1858293
关于科研通互助平台的介绍 1700326