面向移动机器人高风险地面条件规避的毫米波感知

近年来移动机器人自主性取得了显著进展，导航算法已发展成熟并在某些定义明确的环境（如仓库）中得到商业应用。这些使用场景的共同点是机器人所处环境具有高度确定性。运行环境通常设计为对机器人友好，例如策略性地放置增强现实标记，地面通常平整、水平且无碎屑。为使机器人在更广泛的环境（尤其是未为其使用而专门清理的环境）中发挥作用，机器人必须能够处理不确定性。这要求机器人集成新的传感器和信息源，并能够利用这些信息就导航和整体任务做出决策。在非结构化和定义不清的环境（如自然灾害现场或农村环境）中使用自主移动机器人时，地面条件至关重要，也是常见的故障原因。示例包括因高地下水位导致的牵引力丧失、隐藏空洞或材料边界失效。为评估一种用于缓解这些风险的非接触式感知方法，将调频连续波（FMCW）雷达与无人地面车辆（UGV）集成，代表了 FMCW 用于检测机器人自主系统（RAS）导航新被测量的新颖应用，可告知地形完整性并补充用于优化自主路径规划的感知技术前沿。本文首先在桌面环境中评估 FMCW，以确定其在预期地面条件下的性能。随后将 FMCW 固定至 UGV，并在包含高地下水位饱和区域代表性环境中对该传感器系统进行了测试与验证。