自主机器人基于全景视觉的大范围未知环境归航方法研究

项目名称： 自主机器人基于全景视觉的大范围未知环境归航方法研究

项目编号： No.61175089

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化学科

项目作者： 朱齐丹

作者单位： 哈尔滨工程大学

项目金额： 59万元

中文摘要： 机器人自主归航（Homing）表示机器人完成目标搜索或目标跟踪等任务后，能够回到Home位置，是机器人导航的重要性能之一。课题组开展了多年全景视觉及在机器人导航应用的研究，实现了实验室环境的小范围归航控制，但该方法无法用于大范围归航，主要问题有大范围自然路标特征提取与匹配、特征数量优化与管理以及机器人当前位置的特征不能与Home点特征匹配而无法实现归航等问题。本研究将利用快速鲁棒特征提取方法实现基于高分辨率全景图像的大范围未知环境自然路标特征的提取，并去除动态目标的干扰特征，建立特征强度、效率、区域等分析指标实现特征的优化管理，简化特征数量满足实时性要求，利用全景图像计算特征点方位角以及动态生成子Home点序列的策略实现无需机器人初始姿态限制的归航控制。本研究特色是不需要机器人定位、环境地图构建等复杂的计算，仅通过自然路标特征提取与匹配以及动态生成子Home点策略实现大范围未知环境的归航。

中文关键词： 智能机器人；全景视觉；自然路标；特征提取；自主归航

英文摘要：

英文关键词： Autonomous mobile robot；omni-directional vision；natural landmarks；feature extraction；autonomous homing