ОЦЕНКА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И ОРИЕНТАЦИИ МОБИЛЬНОГО РОБОТА НА ОСНОВЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ХАФА

Д.Н. Алдошкин
Сибирский Федеральный Университет Институт космических и информационных технологий, кафедра «Информатика», ассистент, 660074, г. Красноярск, ул. Академика Киренского, д. 26, тел.: +7(950)404-36-33, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Предложен алгоритм оценки перемещений мобильного робота в окружающем пространстве. Геометрия окружающего пространства описывается выборкой измерений датчиков расстояния мобильного робота. В качестве эталона может выступать как выборка, построенная в предыдущие моменты времени, так и карта. Алгоритм инвариантен к изотропному масштабированию выборок (карты), что позволяет использовать выборки в разных единицах измерения и карты различного масштаба. В основе алгоритма лежит идея преобразования Хафа: осуществляется переход из пространства измерений в пространство параметров прямых. В этом пространстве задачи оценки вращения, масштабирования и переноса решаются независимо, декомпозируя задачу оценки положения мобильного робота на три независимых задачи меньшей размерности. Характерной чертой предлагаемого алгоритма является его устойчивость к шуму.

Ключевые слова
Мобильный робот, преобразование Хафа, оценка перемещения робота, ориентирование мобильного робота, одновременная локализация и картирование, SLAM.

Индекс УДК
004.896:007.52

Библиографическое описание
Алдошкин Д.Н. Оценка перемещений и ориентации мобильного робота на основе преобразования Хафа / Д.Н. Алдошкин // Робототехника и техническая кибернетика. – №3(16). – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2017. – С. 22-28.

Литература

1. A Tutorial on Graph-Based SLAM / G. Grisetti [et al.] // IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine. – 2010. – №4. – С. 31-43.
2. Durrant-Whyte H. Simultaneous localisation and mapping (SLAM): Part I The essential algorithms / H. Durrant-Whyte, T. Bailey // IEEE Robotics & Automation Magazine. – 2006. – №2. – С. 99-110.
3. Arun K.S. Least-Squares Fitting of Two 3-D Point Sets / K.S. Arun, T.S. Huang, S.D. Blostein // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1987. – №5. – С. 698-700.
4. Besl P.J. A method for registration of 3-D shapes / P.J. Besl, N.D. McKay // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1992. – №2. – С. 239-256.
5. Iocchi L. Self-Localization in the RoboCup Environment / L. Iocchi, D. Nardi // Proc. of 3rd International Workshop on RoboCup. – 1999.
6. Großmann A. Robust mobile robot localisation from sparse and noisy proximity readings using Hough transform and probability grids / A. Großmann, R. Poli // Robotics and Autonomous Systems. – 2001. – №37. – С. 1-18.
7. Iocchi L. A probabilistic aproach to Hough localization / L. Iocchi, D. Mastrantuono, D. Nardi // IEEE International Conference on Robotics and Automation. – Seoul, Korea: 2001. – С. 4250-4255.
8. Iocchi L. Hough Localization for mobile robots in polygonal environments / L. Iocchi, D. Nardi // Robotics and Autonomous Systems. – 2002. – №40. – С. 43-58.
9. Grisetti G. Global Hough localization for mobile robots in polygonal environments / G. Grisetti, L. Iocchi, D. Nardi // Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation. – IEEE. – 2002.
10. Censi A. Scan Matching in the Hough domain / A. Censi, L. Iocchi, G. Grisetti // Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation. – Barcelona, Spain: 2005. – С. 2739-2744.
11. Алдошкин Д.Н. Инвариантная к перемещению оценка угловой ориентации автономного мобильного робота на основе преобразования Хафа / Д.Н. Алдошкин // Робототехника и техническая кибернетика. – №2(15). – Санкт-Петербург: ЦНИИ РТК. – 2017. – С. 25-31.

Полный текст статьи (pdf)