基于混合DSm模型的多机器人地图构建.pdf

计算机研 究 与发展 ISSN1000—1239／CN 11-1777／TP JournalofComputerResearchandDevelopment 46(1)：70—76，2009 基于混合 DSm模型的多机器人地 图构建 李 鹏 黄心汉 王 敏 (华 中科技大学控制科学与T程系 武汉 430074) (1ipeng — hubei@ 126．corn) M ulti-RobotMapBuildingBasedonHybridDSm M odel LiPeng，HuangXinhan，andW angM in (DepartmentofControlScienceandEngineering，HuazhongUniversityoJ’ScienceandTechnology，Wuhan430074) Abstract A new multi—robotsystem framework and anovelkind ofrobotcontrolstructureare introducedto solve theproblem ofmulti—robotmap building underentirely unknown environment Firstly．Inordertodealwithamassofdata，distributedfusionframework iSadoptedin thismulti- robotsystem．Compared with the classicalarchitectures，thismulti—robotsystem enhancesoveral1 system performance，especiallyreal—timeperformance．Then a few generalbasicbeliefassignment functions(gbbaf)andahybridDSm modelofsonarareconstructed to dealwith theuncertain and imprecise，sometimesevenhigh conflictinginformation，which isobtainedby sonarsensorswith the applicationofnew informationfusionmethodDezert—Smarandachetheory (DSmT)．DSmT isextended from Bayesian theory and Demster—Shafer theory (DST ) in the system and consideration of characteristicsofsonarsensors．Finally，PioneerIImobilerobotsareusedtocarryoutexperimentsof mapbuilding forboth single—robotsystem andmulti—robotsystem． And a3D generalbasicbelief assignmentmapisstructuredbyopenGL．Thecomparisonofcreatedichnographywith therealmap testifiesthevalidityofhybridDSm modelandefficiencyofmulti—robotsystem forfusing imprecise informationandmapbuildingproposedinthisresearch． Keywords multi—robot；DSmT；hybridDSm model；informationfusion；impreciseinformation 摘 要 针对多移动机器人探测静态未知环境 ，提 出了多机器人的一类新的体 系结构和机器人 内部控制 结构，采用分布式融合框架，引入 了最近提 出的一种在贝叶斯和DST扩展而来的信息融合理论 DSmT， 结合限制传播算法，建立 了不精确传感器(声纳)的混合 DSm模型，构造了基本信度赋值函数，计算每个 栅格 的基本信度值 (gbba)，有效地融合 了多个移动机器人使用声纳获取到的不精确、不确定和