在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中基于群體智能的多機器人地圖構(gòu)建.pdf

1、在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中基于群體智能的多機器人地圖構(gòu)建在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中基于群體智能的多機器人地圖構(gòu)建申請上海交通大學工程碩士學位論文申請上海交通大學工程碩士學位論文在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中基于群體智能的多機器人地圖構(gòu)建在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中基于群體智能的多機器人地圖構(gòu)建學校代碼：10248作者姓名：王寧學號：1080379106第一導師：梁阿磊第二導師：學科專業(yè)：軟件工程答辯日期：年月日學校代碼：10248作者姓名：王寧學號：1080379106第一導師：梁阿磊第二

2、導師：學科專業(yè)：軟件工程答辯日期：年月日上海交通大學軟件學院2010年12月上海交通大學軟件學院2010年12月在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中基于群體智能的多機器人地圖構(gòu)建III在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中基于群體智能的多機器人地圖構(gòu)建摘要在未知環(huán)境中地圖構(gòu)建是移動機器人研究的一個重要課題，是近年來的熱點研究領域，是移動機器人在未知環(huán)境下實現(xiàn)自主的基礎是移動機器人導航、路徑規(guī)劃、避障的基礎。相對于單機器人，多機器人地圖構(gòu)建具有很多優(yōu)點，首先，多機器人能夠更加快速的完

3、成探索任務；其次，多機器人具有更好的擴展性和魯棒性；最后，多機器人更加安全可靠，適用于廣闊、惡劣的復雜環(huán)境。然而，由于要與真實環(huán)境交互，多機器人地圖構(gòu)建面臨很多挑戰(zhàn)和困難。多機器人系統(tǒng)要比分布式系統(tǒng)更加復雜，需要根據(jù)環(huán)境和單個機器人能力制定一個合適的協(xié)作機制，通過機器人之間的配合完成任務，即協(xié)作問題；其次，地圖信息是存儲在單個機器人身上的，需要將分布在機器人身上的地圖信息合并成一張完整的地圖，即信息集成問題；再次，現(xiàn)在的多機器人地圖構(gòu)建

4、方法，幾乎都要求有個全局坐標這一前提，這對硬件提出更高要求；最后，本文所用的機器人結(jié)構(gòu)簡單，通訊受限，能量有限，這就要求算法不易復雜。根據(jù)常識，人類在尋找目標或旅游的過程中，并不需要準確定位自己的方位，而是通過環(huán)境中某種特殊標志物來達到粗略定位的目的。受此啟發(fā)，本文利用相鄰機器人采集的數(shù)據(jù)具有相似特征這一特性，通過相似特征統(tǒng)一機器人之間的坐標，最終達到地圖融合的目的，在此過程中不依靠全局坐標信息，完成地圖構(gòu)建任務。本文的主要貢獻包括：1