基于全局SLAM的四足机器人路径规划研究

感知与导航控制是足式机器人适应复杂地形、实现自主行走、达到人机交互的核心关键技术,是足式机器人区别于有人装备、成为地面无人系统的关键。首先,针对野外复杂环境的地形重建和定位难题,采用基于雷达点云信息的全局SLAM定位系统,提出了一种基于拓扑度量相结合的定位框架,实现了在室外环境的地形建模和定位。其次,针对四足机器人的运动和高频振动的情况,采用全局地形下基于Dijkstra算法的路径规划实现了四足机器人的自主导航任务,利用局部地形下基于人工势场理论的自主避障策略,实现了四足机器人在全局地形下的定位导航及局部实时避障。试验结果表明,四足机器人可以准确地在全局地图中定位并实现导航,在局部地图中可以完成实时最优路径避障,证明了所提方法的有效性,实现了四足机器人的野外环境全局地图自主行走。所提定位规划方法有利于地面机器人导航能力的提升。