面向分层导航控制器的实时声纳融合
机器人学
2022-08-24 v1
摘要
在多变且动态的室内环境中进行导航，对自主移动平台而言仍是一项复杂任务。尤其当条件恶化时，典型传感器模态可能无法最优工作，进而为安全导航控制提供不当输入。本研究提出一种利用分层控制系统、借助搭载单个或多个声纳传感器的移动平台在动态室内环境中导航的方法。这些传感器可在雨、雾、粉尘或污物等条件下工作。避撞、走廊跟随等不同控制层基于声纳图像融合中的声学流队列激活。本工作的新颖之处在于允许这些传感器自由布置于移动平台上，并提供了基于平台周边分区系统设计方案以获得最优导航结果的框架。本文给出了所用的声学流模型以及分层控制器的设计。除仿真验证外，还给出并在真实办公环境中使用搭载一、二或三个声纳传感器的真实移动平台进行了实时2D导航的实现与验证。多种传感器布局在仿真与真实实验中均得到验证，表明控制器与传感器融合的模块化方法工作最优。本工作结果表明，可在含动态物体的室内环境中实现稳定且安全的导航。
引用
@article{arxiv.2208.10834,
title = {Real-Time Sonar Fusion for Layered Navigation Controller},
author = {Wouter Jansen and Dennis Laurijssen and Jan Steckel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.10834},
year = {2022}
}