《采用Kinect的移动机器人目标跟踪与避障》.pdf

第8卷第5期 智 能 系 统 学 报 V01．8No．5 2013年 10月 CAAITransactionsonIntelligentSystems 0ct．20l3 DOI：10．3969／j．issn．1673—4785．201301028 网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kems／detail／23．1538．TP1110．007．html 采用 Kinect的移动机器人 目标跟踪与避障 贺超 ，刘华平 ，孙富春 ，夏路易 ，韩峥 (1．太原理工大学信息工程学院，山西 太原030024；2．清华大学 智能技术与系统国家重点实验室，北京 100084) 摘 要：为实现移动机器人在 目标跟踪的同时进行避障，采用Kinect代替传统的测距雷达和摄像机．针对 Kinect在使 用中存在盲区和噪声的问题，提出一种基于统计的局部地图更新方法，利用动态更新的局部地图保存可能影响机器 人运动的障碍物信息，并通过统计信息来消除测距噪声的影响，确保障碍物信息的有效性．同时使用增加安全区域的 人工势场法去除对移动机器人运动无干扰的障碍物信息，改善了传统人工势场法通过狭窄通道的能力．在差动驱动 移动机器人的实验证实了此系统能够很好地完成跟踪与避障任务，结果表明，使用Kinect可以代替传统测距传感器． 关键词：移动机器人 ；Kinect；人工势场；避障；目标跟踪 中图分类号：TP242．6 文献标志码：A 文章编号：1673—4785(2013)05—0426—07 中文引用格式：贺超，刘华平，孙富春。等．采用Kinect的移动机器人 目标跟踪与避障[J]．智能系统学报，2013，8(5)：426-432． 英文引用格式：HEChao。LIUHuaping，SUNFuchun。eta1．TargettrackingandobstacleavoidanceofmobilerobotusingKinect [J]．CAAITransactionsonIntelligentSystems，2013。8(5)：426．432． Targettrackingandobstacleavoidanceof mobilerobotusingKinect HE Chao ，LIU Huaping ，SUN Fuchun ，XIA Luyi，HAN Zheng (1．CollegeofInformationEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China；2．StateKeyLaboratoryofIntelli— gentTechnoloyg andSystems，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China) Abstract：Inordertogetabetterunderstandingoftheobstacleavoidanceofamobilerobotwhenitistrackingatar— get，weusedKinecttotaketheplaceofthetraditionalrangeradarandcamera．Becauseoftheexistenceofablind areaandnoisewhenusingKinect，akindoflocalmapupdatingmethodbasedonstatisticaltheorywasproposed， throughtheutilizationofadynamicallyupdatedlocalmap，theinformationofanobstaclepossiblyaffectingthemo— tionoftherobotwasmaintained，inaddition，bycollectinginformationofstatics，theinfluenceoftherangenoise waseliminated，SOtoassurethevalidityoftheob