基于运动模式在线学习的移动机器人对运动目标的主动观测与最优跟踪

项目名称： 基于运动模式在线学习的移动机器人对运动目标的主动观测与最优跟踪

项目编号： No.61175085

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： 苑晶

作者单位： 南开大学

项目金额： 57万元

中文摘要： 研究未知环境下移动机器人对运动目标的检测、识别与跟踪问题。机器人利用激光与单目视觉传感器感知环境，检测环境中的运动目标，并通过在线学习的方式识别出运动目标所属的类别及其相应的运动模式，同时机器人利用扫描匹配技术进行自身定位并建立环境的特征与拓扑混合地图。机器人根据目标的运动模式和环境的拓扑信息预测目标的运动趋势，建立目标被遮挡或逃出传感器视野范围的多假设概率模型；基于此机器人采用主动观测的方式，使其对目标观测的准确性、稳定性和目标被遮挡/逃逸的风险等指标得到综合优化；然后设计最优目标跟踪控制器，使机器人以最优的运动方式到达主动观测点，同时保证跟踪过程中目标始终位于机器人传感视野的恰当位置，从而实现大规模环境下机器人定位、建图和对运动目标长时间连续跟踪三者同时在线完成；最后，研制面向运动目标跟踪的高度可调节视觉传感装置，实现对多类不同运动目标准确、灵活和充分的观测与跟踪。

中文关键词： 移动机器人；同时定位与建图；目标主动观测；最优跟踪；

英文摘要：

英文关键词： mobile robots；simultaneous localization and mapping；target active observation；optimal tracking；