基于RBPF-SLAM算法的学前儿童机器人路径规划模型研究 被引量：1

1

作者 李洁 曹艳龙 《自动化与仪器仪表》 2024年第6期189-193,共5页

在学前教育领域,机器人技术的应用已经成为一种引人注目的研究方向。为了提升学前儿童机器人的路径寻优能力,此次研究采用基于粒子滤波的同时定位与地图创建算法将雷达观测模型和运动模型相结合,并采用退火参数和重采样避免采样效率降低... 在学前教育领域,机器人技术的应用已经成为一种引人注目的研究方向。为了提升学前儿童机器人的路径寻优能力,此次研究采用基于粒子滤波的同时定位与地图创建算法将雷达观测模型和运动模型相结合,并采用退火参数和重采样避免采样效率降低,构建机器人运动模型和地图。最后采用改进的A-Star算法构建混合路径规划模型。结果显示,基于粒子滤波的改进SLAM算法误差平均值为0.340。改进后的基于粒子滤波的SLAM算法在粒子数为50、125、200时,运行时间分别为0.215 s、0.225 s、0.268 s,估计误差分别为0.314、0.282、0.291。基于粒子滤波的SLAM算法生成的地图整体精度明显高于改进前的算法,地图上的线条整齐且清晰。在仿真和真实两种实验环境下,改进A*算法分别经过18次和50次迭代后趋于收敛,最小路径长度为12 m和32 m。结果验证了混合路径规划模型在不同环境下路径寻优的性能较好。该方法实现了精确的机器人定位,提高了路径规划的准确性和可靠性。 展开更多

关键词 学前儿童机器人 路径规划 rbpf-slam A-STAR算法 精度

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基于果蝇算法优化的移动机器人RBPF-SLAM研究 被引量：5

2

作者 韩锟 章京涛 杨穷千 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期265-272,共8页

针对基于传统Rao-Blackwellized粒子滤波(Rao-Blackwellised Particle Filter,RBPF)算法的移动机器人在进行同时定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping,SLAM)时易发生粒子退化导致移动机器人位姿估计不准确以及地图一致性... 针对基于传统Rao-Blackwellized粒子滤波(Rao-Blackwellised Particle Filter,RBPF)算法的移动机器人在进行同时定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping,SLAM)时易发生粒子退化导致移动机器人位姿估计不准确以及地图一致性较差的问题,提出一种基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法。该算法将果蝇种群觅食过程中果蝇具有的趋味特性引入RBPF算法,将粒子视为果蝇个体,粒子的适应度值作为空气中食物味道的浓度,利用果蝇优化算法的高寻优能力使粒子向高似然区域移动并不断迭代寻优,以优化粒子种群的整体分布。同时,在果蝇寻优后的新种群中引入自适应交叉变异操作,以增加种群多样性。根据粒子的适应度值确定交叉概率,对配对好的粒子进行自适应交叉操作,再根据变异概率对当前种群的最优粒子进行变异操作,选取适应度值更高的粒子作为当前最优解。采用指数函数步长公式更新粒子状态,增加寻优过程中的搜索距离,有效提高算法的收敛效率。基于ACES building和MIT Killian Court数据集的仿真实验以及移动机器人实机测试结果显示,基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法在比传统RBPF-SLAM算法在粒子数减少50%以上的情况下仍可以得到效果更佳的栅格地图,并且CPU占用率更低。仿真和实验结果表明基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法有效提高了滤波器的估计性能,是一种提高移动机器人位姿估计和建图精度的有效方法。 展开更多

关键词 移动机器人 同时定位与地图构建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波 果蝇优化算法

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基于激光雷达传感器的RBPF-SLAM系统优化设计 被引量：21

3

作者 王依人 邓国庆 +1 位作者 刘勇 张文 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第9期77-80,共4页

针对传统Rao-Blackwellized粒子滤波(RBPF)方法的同步定位和建图(SLAM)问题,提出了一种基于激光雷达的RBPF-SLAM系统优化方法,利用高精度激光雷达数据,修正了基于里程计读数的建议分布函数,减少了滤波过程所需的粒子数目;引入了自适应... 针对传统Rao-Blackwellized粒子滤波(RBPF)方法的同步定位和建图(SLAM)问题,提出了一种基于激光雷达的RBPF-SLAM系统优化方法,利用高精度激光雷达数据,修正了基于里程计读数的建议分布函数,减少了滤波过程所需的粒子数目;引入了自适应重采样机制,缓解由于重采样带来的粒子消耗问题。为验证改进算法性能,在搭建的差速型移动机器人平台上,进行了验证试验,结果表明:改进后的RBPF-SLAM方法,能够实时构建栅格地图,在建图效率和精度上均有明显的提升。 展开更多

关键词 激光雷达传感器 同时定位与建图(SLAM) 机器人 Rao-Blackwellized粒子滤波(RBPF)

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基于海鸥优化改进采样过程的RBPF-SLAM算法 被引量：8

4

作者 施振稳 张志安 +2 位作者 黄学功 华洪 陈冠星 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期210-214,279,共6页

为解决PBRF-SLAM中由于粒子退化和粒子耗尽而导致的定位失真和建图一致性差的问题,提出了基于海鸥优化和最小方差重采样的优化方法。在PRBF-SLAM的采样过程中,采样一系列辅助粒子,并利用海鸥优化算法对这些粒子进行寻优,找到估计位姿的... 为解决PBRF-SLAM中由于粒子退化和粒子耗尽而导致的定位失真和建图一致性差的问题,提出了基于海鸥优化和最小方差重采样的优化方法。在PRBF-SLAM的采样过程中,采样一系列辅助粒子,并利用海鸥优化算法对这些粒子进行寻优,找到估计位姿的最优解,从而避免因陷入局部极值导致的粒子退化。在PRBF-SLAM的重采样过程中,采用最小方差重采样方法替换原先的重采样方法,充分使用辅助粒子,尽可能保证重采样后粒子的多样性。利用Intel Research Lab和ACES Building公开数据集进行SLAM仿真,结果表明优化后的算法相比Gmapping算法总体的平移误差分别降低了36.36%和41.67%,总体的旋转误差分别降低了33.33%和40%。 展开更多

关键词 同时定位与地图构建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 海鸥优化算法 最小方差重采样

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基于改进RBPF的激光SLAM算法研究 被引量：1

5

作者 王险峰 赵通 《计算机与数字工程》 2024年第12期3496-3502,共7页

为了解决移动机器人利用RBPF-SLAM算法构建全局地图中定位精度不足和粒子退化等问题,论文提出了一种改进的RBPF-SLAM算法。为了提高建图的精准度,将激光雷达的观测数据与里程计模型融合成混合提议分布。为了减缓粒子退化程度,在算法中... 为了解决移动机器人利用RBPF-SLAM算法构建全局地图中定位精度不足和粒子退化等问题,论文提出了一种改进的RBPF-SLAM算法。为了提高建图的精准度,将激光雷达的观测数据与里程计模型融合成混合提议分布。为了减缓粒子退化程度,在算法中引入了粒子群优化算法(PSO)来调整采样的粒子集,使粒子向似然高的区域移动,同时提出一种自适应局部线性重采样(ALLR)算法对粒子进行重采样操作。实验结果表明,改进的提议分布与结合PSO的ALLR重采样算法能有效减缓粒子退化速率,保留了粒子多样性,减小了计算量,提高了建图、定位精度和运行速度。 展开更多

关键词 rbpf-slam 混合提议分布 PSO ALLR

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改进Rao-Blackwellized粒子滤波的定位与建图方法及优化 被引量：2

6

作者 支奕琛 谷玉海 +1 位作者 龙伊娜 徐小力 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期251-257,261,共8页

针对复杂地面场景下无人系统自主定位建图的难题,从机器人的建图角度出发,提出一种在复杂环境下机器人实现自我定位的方案,方案采用遗传算法中的交叉变异思想,对改进Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法中的... 针对复杂地面场景下无人系统自主定位建图的难题,从机器人的建图角度出发,提出一种在复杂环境下机器人实现自我定位的方案,方案采用遗传算法中的交叉变异思想,对改进Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法中的重采样过程进行优化。经过仿真和自行设计的履带式无人系统实验平台进行实验验证,采用该方法优化后的SLAM算法,使得无人系统所构建的栅格地图在消耗较少粒子的情况下,能够绘制精度较高的栅格地图,达到了较好的自主定位和建图效果。 展开更多

关键词 移动机器人 rbpf-slam 定位建图

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一种改进的RBPF激光SLAM算法 被引量：13

7

作者 张亚楠 孙丰财 史旭华 《无线通信技术》 2017年第4期16-20,25,共6页

为了实现在复杂环境中移动机器人精确高效的同时定位与地图构建(SLAM),提出了一种改进重采样Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法。该算法在重采样过程中引入粒子权重平衡策略改善粒子权重退化和粒子匮乏造... 为了实现在复杂环境中移动机器人精确高效的同时定位与地图构建(SLAM),提出了一种改进重采样Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法。该算法在重采样过程中引入粒子权重平衡策略改善粒子权重退化和粒子匮乏造成栅格地图构建不精确的问题,然后将所提算法与基本RBPF-SLAM算法分别在仿真环境和实体环境下进行实验对比,实验结果表明了改进的RBPF-SLAM算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 rbpf-slam 改进rbpf-slam 重采样 粒子权重平衡策略

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2D激光雷达移动机器人SLAM系统研究 被引量：15

8

作者 何佳泽 张寿明 《电子测量技术》 北大核心 2021年第4期35-39,共5页

针对传统RBPF-SLAM算法构建地图存在重影,粒子出现衰退等问题,设计了阈值重采样函数进行优化采用。并使用移动机器人实验平台,该移动机器人SLAM建图采用Arduino作为核心控制器,采用的是2D激光雷达传感器作为外部环境探测器。采集到的信... 针对传统RBPF-SLAM算法构建地图存在重影,粒子出现衰退等问题,设计了阈值重采样函数进行优化采用。并使用移动机器人实验平台,该移动机器人SLAM建图采用Arduino作为核心控制器,采用的是2D激光雷达传感器作为外部环境探测器。采集到的信号经过Arduino处理,通过WiFi传递给ROS操作系统,通过上位机处理,构建环境地图。在ROS机器人操作系统下通过移动机器人测试平台在两个不同环境下进行地图构建,比较算法优化前后的构图效果来比较两种算法的性能。对其中一种实验环境进行测量,通过比较两种算法构建地图的尺度精度,对优化前后的算法性能量化。通过直观建图效果和建图精度两种方法论证,结果表明优化算法建图效果更好,建图误差从0.459%降到0.299%,该优化算法实验结果与理论推导一致。 展开更多

关键词 SLAM建图 ARDUINO 激光雷达 ROS rbpf-slam算法

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未知环境下双机器人协同探索方法 被引量：3

9

作者 祝泽亚 谢君 王智 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第4期32-37,102,共7页

针对在未知环境和未知目标位置情况下的目标搜索与地图导航问题,提出了一种双机器人协同探索方法。首先,第一台移动机器人利用摸墙算法进行目标搜索,分别运用改进的RBPF-SLAM算法和Hector-SLAM算法构建未知环境的地图,比较两种算法建图... 针对在未知环境和未知目标位置情况下的目标搜索与地图导航问题,提出了一种双机器人协同探索方法。首先,第一台移动机器人利用摸墙算法进行目标搜索,分别运用改进的RBPF-SLAM算法和Hector-SLAM算法构建未知环境的地图,比较两种算法建图花费的时间和获得的结果,选择其中更适合搜救任务的算法。接着,第二台机器人读取来自第一台机器人的地图信息,运用A*算法规划到达目标点的最优路径,并沿着规划出的路径移动至目标点。同时,针对实际中随时可能发生变化的受灾区域,采用动态窗口法进行动态的局部路径规划。最后,对该种方法进行了仿真实验,实验结果验证了该方法的实用性和有效性。 展开更多

关键词 移动机器人 协同探索 改进的rbpf-slam算法 Hector-SLAM算法 A^*算法 动态窗口法

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地下电缆沟智能巡检机器人导航避障技术研究 被引量：8

10

作者 肖慧慧 樊绍胜 +1 位作者 何瑛 胡晓东 《控制与信息技术》 2022年第4期17-22,共6页

电缆沟是电力系统必不可少的基础设施之一。地下电缆沟内部空间狭窄、空气环境恶劣,人工电力巡检需携带多种检测工具,存在行走困难、检测不便等问题,且一旦发生冒烟、起火等紧急情况,容易造成人身伤害。为此,文章基于所设计的双驱动履... 电缆沟是电力系统必不可少的基础设施之一。地下电缆沟内部空间狭窄、空气环境恶劣,人工电力巡检需携带多种检测工具,存在行走困难、检测不便等问题,且一旦发生冒烟、起火等紧急情况,容易造成人身伤害。为此,文章基于所设计的双驱动履带式电缆沟智能巡检机器人系统,构建了机器人运动模型并提出了一种地下电缆沟智能机器人导航避障技术,其采用基于改进的RBPF-SLAM算法对电缆沟智能机器人同时进行定位与地图构建。实验结果显示,该机器人能够在电缆沟内实现自主导航定位,不仅能顺利通过PVC管、砖块及铁质撬棍等障碍物,而且对于较高的障碍物,也能够成功避障,满足地下电缆沟巡检技术要求。 展开更多

关键词 智能巡检 机器人 电缆沟 rbpf-slam算法 导航 避障

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基于ROS的巡检机器人系统设计与研究 被引量：6

11

作者 宫志强 徐世许 王鹏程 《自动化与仪表》 2022年第4期51-54,80,共5页

为保障工厂地下管廊输电线路的安全,该文研究并设计了一款基于ROS的巡检机器人。巡检机器人利用激光雷达获取周围环境信息,采用改进的RBPF-SLAM算法构建环境地图并存储到工控机中。使用Q-Learning路径规划算法原理,使机器人能在环境地... 为保障工厂地下管廊输电线路的安全,该文研究并设计了一款基于ROS的巡检机器人。巡检机器人利用激光雷达获取周围环境信息,采用改进的RBPF-SLAM算法构建环境地图并存储到工控机中。使用Q-Learning路径规划算法原理,使机器人能在环境地图中自主规划巡检路径。巡检时,机器人调用环境地图,根据相关信息,规划出最优运行路径,执行巡检任务。巡检时,红外摄像机实时获取线路温度并上传到上位计算机中。经实验验证,ROS巡检机器人方案有效可行。 展开更多

关键词 巡检机器人 rbpf-slam 路径规划

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基于视觉分析的机器人最优避障路径识别方法 被引量：4

12

作者 刘欣 陈武 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期128-134,共7页

传统的机器人避障路径识别方法存在识别不准确、误差大、效率低的问题.对此,本文提出基于视觉分析的机器人最优避障路径识别方法:建立机器人避障路径观测模型以分析机器人运动状态,采用基于RBPF的SLAM方法对避障路径进行降噪滤波处理,... 传统的机器人避障路径识别方法存在识别不准确、误差大、效率低的问题.对此,本文提出基于视觉分析的机器人最优避障路径识别方法:建立机器人避障路径观测模型以分析机器人运动状态,采用基于RBPF的SLAM方法对避障路径进行降噪滤波处理,在此基础上运用适应度函数排序避障路径,并引入视觉分析法识别排序后的避障路径,从而实现有效识别最优避障路径的目的.实验结果证明,与传统识别方法相比,改进方法的识别精度较高,运行耗费时间较短,具有一定的实用性. 展开更多

关键词 RBPF SLAM 识别方法 视觉分析

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基于高斯分布重采样的Rao-Blackwellized粒子滤波SLAM算法 被引量：15

13

作者 张毅 郑潇峰 +1 位作者 罗元 庞冬雪 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期2299-2304,共6页

针对移动机器人同时定位与地图构建中RBPF-SLAM算法因粒子匮乏而导致栅格地图估计不精确问题,提出一种基于高斯分布重采样的RBPF-SLAM算法.首先,根据粒子权重大小对重采样粒子进行排序;然后,在重采样中利用高斯分布分散高权重粒子得到... 针对移动机器人同时定位与地图构建中RBPF-SLAM算法因粒子匮乏而导致栅格地图估计不精确问题,提出一种基于高斯分布重采样的RBPF-SLAM算法.首先,根据粒子权重大小对重采样粒子进行排序;然后,在重采样中利用高斯分布分散高权重粒子得到新粒子,从而保证粒子多样性,避免粒子匮乏,保证栅格地图的精确构建.实验结果表明了所提出算法的有效性,同时也证明该算法能在粒子数减少的条件下保持可靠的估计,有效地减少了计算量. 展开更多

关键词 移动机器人 同时定位与地图构建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波 高斯分布重采样

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基于Rao-Blackwellized粒子滤波器移动机器人SLAM研究 被引量：3

14

作者 黄辉 邹安安 +2 位作者 胡鹏 邹媛媛 蔡庆荣 《测控技术》 2021年第6期46-50,共5页

SLAM是移动机器人在未知环境下实现自主导航的关键技术,为解决传统RBPF-SLAM算法建图效果差、计算效率低的不足,基于分层控制的思想,利用kobuki底盘和RPLIDAR A2雷达搭建了机器人导航系统,提出一种优化的Rao-Blackwellized粒子滤波的SLA... SLAM是移动机器人在未知环境下实现自主导航的关键技术,为解决传统RBPF-SLAM算法建图效果差、计算效率低的不足,基于分层控制的思想,利用kobuki底盘和RPLIDAR A2雷达搭建了机器人导航系统,提出一种优化的Rao-Blackwellized粒子滤波的SLAM方法,粒子采样时纳入高精度的激光数据以弥补里程计数据的不足,优化建议分布函数,对相邻扫描帧进行迭代最近点匹配,增加自适应重采样步骤,并进行了现场建图实验。对比定位误差和运行效率,改进方法要优于传统方法,表明改进方法能有效解决上述问题。 展开更多

关键词 同时定位和建图 激光雷达 rbpf-slam 机器人操作系统

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基于多传感信息融合的儿童教育机器人研究 被引量：4

15

作者 王盼 《自动化与仪器仪表》 2022年第8期179-184,共6页

针对当前儿童教育机器人地图构建、定位和路径规划效果不佳的问题,提出基于运动模型和观测模型融合的儿童教育机器人。通过改进RBPF-SLAM定位算法,实现地图构建和准确定位,利用混合路径规划算法实现全局寻优。实验结果表明,改进的RBPF-S... 针对当前儿童教育机器人地图构建、定位和路径规划效果不佳的问题,提出基于运动模型和观测模型融合的儿童教育机器人。通过改进RBPF-SLAM定位算法,实现地图构建和准确定位,利用混合路径规划算法实现全局寻优。实验结果表明,改进的RBPF-SLAM定位算法计算结果更接近于真实状态值,比改进前的算法更精确,算法性能更佳。且提出的混合路径规划算法可在复杂环境下找出最佳路径,由此可知,巡检机器人可实现地图构建和路径规划。 展开更多

关键词 儿童教育机器人 多传感器 rbpf-slam 地图构建 路径规划

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Rao-Blackwellised粒子滤波SLAM的一致性研究 被引量：9

16

作者 郭剑辉 赵春霞 +1 位作者 陆建峰 康亮 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第23期6401-6405,共5页

Rao-Blackwellised粒子滤波SLAM(RBPF SLAM)算法的复杂度与特征个数呈线性关系,对于大规模SLAM有明显的计算优势,但是该算法不能长时间满足一致性要求,必须进行改进。采用归一化估计方差NEES对算法的一致性进行了分析,得出粒子耗尽是造... Rao-Blackwellised粒子滤波SLAM(RBPF SLAM)算法的复杂度与特征个数呈线性关系,对于大规模SLAM有明显的计算优势,但是该算法不能长时间满足一致性要求,必须进行改进。采用归一化估计方差NEES对算法的一致性进行了分析,得出粒子耗尽是造成算法不一致的原因,并分别采用辅助粒子滤波及正则粒子滤波对算法进行改进,以得到一致的RBPF SLAM。最后,通过大量的Monte-Carlo仿真实验,验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 一致性 同时定位与地图创建(SLAM) Rao-Blackwellised粒子滤波(RBPF) 辅助粒子滤波 正则粒子滤波

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基于粒子群优化的移动机器人SLAM方法 被引量：11

17

作者 马家辰 张琦 +1 位作者 谢玮 马立勇 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1151-1154,1202,共5页

针对传统Rao-Blackwellized粒子滤波器存在的粒子消耗问题,提出了一种基于粒子群优化的移动机器人同步定位与制图方法.该方法在粒子重采样过程中利用粒子群优化算法获得机器人位姿的建议分布,并引入遗传算法中的交叉和变异操作对求得的... 针对传统Rao-Blackwellized粒子滤波器存在的粒子消耗问题,提出了一种基于粒子群优化的移动机器人同步定位与制图方法.该方法在粒子重采样过程中利用粒子群优化算法获得机器人位姿的建议分布,并引入遗传算法中的交叉和变异操作对求得的粒子集进一步优化、调整.改进后的粒子分布保持了粒子的多样性,有效提高了机器人位姿估计的一致性.仿真结果表明,本文提出的方法与传统Rao-Blackwellized粒子滤波器相比,能有效解决粒子耗尽问题,使机器人获得更精准的定位和更准确的地图,具有可行性、实用性. 展开更多

关键词 移动机器人 同步定位与制图 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 粒子群优化

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基于分布式感知的移动机器人同时定位与地图创建 被引量：8

18

作者 梁志伟 马旭东 +1 位作者 戴先中 房芳 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期33-39,共7页

为了创建大规模环境的精确栅格地图,提出一种基于分布式感知的两层同时定位与地图创建(SLAM)算法.在局部层,机器人一旦进入了一个新的摄像头视野,便依据机器人本体上的激光和里程计信息,采用Rao-Blackwellized粒子滤波方法创建一个新的... 为了创建大规模环境的精确栅格地图,提出一种基于分布式感知的两层同时定位与地图创建(SLAM)算法.在局部层,机器人一旦进入了一个新的摄像头视野,便依据机器人本体上的激光和里程计信息,采用Rao-Blackwellized粒子滤波方法创建一个新的局部栅格地图.与此同时,带有检测标志的机器人在摄像头视野内以曲线方式运动,以解决该摄像头的标定问题.在全局层,一系列的局部地图组成一个连接图,局部地图间的约束对应于连接图的边.为了生成一个准确且全局一致的环境地图,采用随机梯度下降法对连接图进行优化.实验结果验证了所提算法的有效性. 展开更多

关键词 同时定位与地图创建 分布式感知 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 随机梯度下降法

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结合粒子群寻优与遗传重采样的RBPF算法 被引量：9

19

作者 林海波 柯晶晶 张毅 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期295-299,共5页

针对Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)重采样过程存在粒子衰竭、提议分布精确度不高的问题,提出一种改进的RBPF算法。为提高RBPF算法提议分布精确性,在改进的算法中将机器人里程计信息和激光传感器采集的距离信息进行融合,在算法中引... 针对Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)重采样过程存在粒子衰竭、提议分布精确度不高的问题,提出一种改进的RBPF算法。为提高RBPF算法提议分布精确性,在改进的算法中将机器人里程计信息和激光传感器采集的距离信息进行融合,在算法中引入粒子群寻优策略,通过粒子间能效吸引力来调整采样粒子集,同时对重采样中权值较小的粒子进行遗传变异操作,缓解粒子枯竭现象,提高机器人位姿估计一致性,并维持粒子集的多样性。在基于机器人操作系统和配有URG激光传感器的Pioneer3-DX机器人平台上对改进RBPF算法进行可靠性验证。实验结果表明,改进算法在兼顾粒子集多样性的同时能显著提高机器人位姿估计精确性。 展开更多

关键词 同时定位与地图构建 RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波器 粒子群寻优 遗传变异 机器人操作系统

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基于改进RBPF算法的轮式机器人SLAM导航系统设计 被引量：7

20

作者 王险峰 邱祖泽 +2 位作者 丁子琳 赵通 杨浩伟 《计算机测量与控制》 2022年第4期172-176,共5页

传统的机器人导航系统在复杂的地形环境中常常无法引导机器人躲避突然出现的障碍物,无法精准采集数据;为此提出一种改进RBPF算法的轮式机器人SLAM导航系统,对系统硬件和软件进行设计;改进RBPF算法是一种滤波算法,将激光雷达与里程计的... 传统的机器人导航系统在复杂的地形环境中常常无法引导机器人躲避突然出现的障碍物,无法精准采集数据;为此提出一种改进RBPF算法的轮式机器人SLAM导航系统,对系统硬件和软件进行设计;改进RBPF算法是一种滤波算法,将激光雷达与里程计的信息作为提议分布,提高了导航精度;系统硬件主要由导航功能模块、底盘驱动模块、控制模块组成,利用RPLIDAR A1型激光雷达设计导航功能模块,并设计底盘驱动模块和控制模块;软件设计中,以改进RBPF算法为基础,设计了轮式机器人SLAM导航系统的实现程序,应用算法代入的方式加强了普通轮式机器人导航算法对粒子计算与卡尔曼滤波的敏感程度;实验结果表明,在有障碍物的室内场景中,与传统滤波算法以及基于软件库系统相比,改进RBPF算法规划的路径更短,导航错误点出现率降低了30%左右。 展开更多

关键词 改进RBPF算法 轮式机器人 机器人导航 SLAM导航 系统设计 导航设计

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