基于视觉的移动机器人实时避障和导航基于视觉的移动机器人实时避障和导航.pdf

第 23 卷第 5 期 哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报 VoI. 23，N. 5 2002 年 10 月 JournaI of Harbin Engineering University Oct. ，2002 基于视觉的移动机器人实时避障和导航 席志红1 ，原 新2 ，许 辉 2 （1. 哈尔滨工程大学 亿包与通亿工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2. 哈尔滨工程大学 自动化学院，黑龙江 哈尔滨 150001） 摘 要：阐述了移动机器人通过视觉传感器在不确定的环境中实现自主避障和导航的一种方法. 首先讨论了路 径规划的分层结构，然后通过简单的图像处理方法获取运动环境中的避碰点，最后给出机器人实现局部路径规 划的算法. 该方法有效地利用了全局环境地图和视觉信息，减少了计算量，提高实时性，通过仿真研究说明了该 算法的有效性和可行性. 关键词：自主移动机器人；视觉系统；避 碰；路径规划 中图分类号：TP242. 6 文献标识码：A 文章编号：1006 - 7043（2002）05 - 0107 - 03 Vision_based On_line Obstacle Avoiding and Navigation of Mobile Robot XI Zhi_hong1 ，YUAN Xin2 ，XU Hui2 （1. CoIIege of Information and Communication Engineering ，Harbin Engineering University，Harbin 150001，China；2. CoIIege of Automation，Harbin Engineering University，Harbin 150001，China） Abstract：The method of IocaI path pIanning and navigation of mobiIe robot based on singIe visuaI information is introduced in the paper. FirstIy，the generaI concept of the hierarchicaI pIanning system is described. Then a method to observe the environment by singIe vision and a method to make an avoiding point are expIained. FinaIIy，a IocaI path pIanning aIgorithm based on visuaI information is proposed . This method makes effeccive use of the vision information，reduces the scaIe of caIcuIation and improves the ceIerity. The vaIidity and feasi- biIity of the method was confirmed by the simuIation resuIts and experiments. Key words：mobiIe robot；visuaI system；obstacIe avoiding；path pIanning ［ ］ 智能自主移动机??人是当今国际机器人研究 好的发展前景 1 . 本文设计了一种基于视觉系统 领域的热点. 而路径规划则是智能移动机器人中 的移动机器人实时避障和导航的控制算法，并将 的一个重要组成部分，其研究目的是使机器人能