野外环境中基于自适应学习的移动机器人地形分类与建图

项目名称： 野外环境中基于自适应学习的移动机器人地形分类与建图

项目编号： No.61175083

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 孙凤池

作者单位： 南开大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 本项目主要进行野外环境中基于自适应学习的移动机器人地形分类与建图研究。首先，研究提取能够全面刻画野外环境地形多样性、集成激光和视觉传感器信息的融合特征，构建支持在线学习、适用于野外环境地形分类的自适应神经网络模型；其次，研究地形分类模型的在线学习问题，在机器人运动过程中，关联选定区域地形的融合特征和实际可通过性反馈数据，产生训练样本，在线训练神经网络模型实现正确的地形分类，并自动适应地形及光照等外部条件的变化；然后，研究野外环境中GPS信号失效时的移动机器人定位问题，提出从激光点云序列中提取自然环境路标并基于自然路标完成定位的算法，并基于扫描匹配方法实现自然路标的可靠获取；最后，研究如何建立区别穿越方向、支持多目标优化运动规划的环境地图，基于地形分类结果及地形几何信息建立描述局部区域地形变化的栅格地图，以支持同时考虑穿越代价、驾驶安全、能量消耗等优化性能指标的递增式运动规划和自主导航。

中文关键词： 移动机器人；野外环境；自适应学习；地形分类；地图构建

英文摘要：

英文关键词： mobile robot；field environment；adaptive learning；terrain classification；map building