基于时空连续补偿的矿山可通行区域识别方法

可通行区域识别是矿山无人驾驶技术中的重要环节。露天矿山道路场景具有道路边界模糊不清及路面平坦度不一等特征,使用传统同心圆地面分割模型进行矿山道路平面拟合时容易出现可通行区域与车辆不连通及帧间可通行区域识别结果不一致等误分类问题。提出了一种基于时空连续补偿的矿山道路可通行区域识别方法。首先,基于同心圆模型对矿山道路建模,并利用主成分分析方法进行多平面拟合,获取初始可通行区域分割结果;然后,基于空间连通性,分别利用区域生长方法和基于密度的噪声应用空间聚类方法对初始可通行区域进行区域连通性滤波及点连通性滤波,得到符合空间连通性的可通行区域;最后,基于时间区域一致性对不同点云帧中可通行性不一致的不稳定区域进行滤除,先根据正态分布变换方法构建栅格地图,再利用时间稳定权重判断栅格稳定性,最终通过区域栅格投影实现不稳定区域的滤除。矿山场景中测试结果表明:该方法的准确率为93.44%,较现有主流方法提升2.27%;召回率为99.14%,较现有主流方法提升8.26%。该方法不仅在不连通区域中具有良好的空间连通性,还在崎岖区域内具有良好的时序稳定性。

基于ROS户外移动机器人软件系统构建

在机器人功能日益复杂的情况下,如何简单快速地为机器人构建所需的软件系统是一个值得探讨的问题。本文首先分析了机器人软件系统开发过程中面临的问题并介绍了机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)这一软件平台的基本概况、基本概念和主要特点,然后基于ROS为本实验室研制的四轮户外移动机器人构建了一套软件系统,实现了移动机器人的底层驱动控制、远程遥控、识别可通行区域等功能。该软件系统充分展示了利用ROS软件平台构建机器人软件系统的灵活性、易用性和功能丰富等特点。