地下环境中基于关键帧贡献的分割地图拓扑探索
机器人学
2023-09-18 v1
摘要
现有探索算法主要在特定传感器范围或搜索空间内使用随机采样或运动基元方法生成前沿。然而，在受限空间内生成的前沿会导致大规模环境中的来回机动，从而降低探索效率。为解决此问题，我们提出一种利用三维稠密地图生成分割探索区域（SERs）并从全局尺度视角生成前沿的方法。具体而言，本文提出一种新颖的拓扑地图生成方法，充分利用LiDAR传感器点的视距（LOS）特征以提升大规模地下环境中的探索效率。我们的拓扑地图包含生成每个SER的关键帧贡献，能够通过局部路径规划与至各前沿的全局路径规划之间的切换实现快速探索。所提方法在大规模仿真环境中比最先进算法获得了更高的已探索体积生成量，并在已探索体积增量性能上展现出62%的提升。为验证，我们在真实地下环境中使用无人机进行实地测试，证明了该方法的高效与快速。
引用
@article{arxiv.2309.08397,
title = {Topological Exploration using Segmented Map with Keyframe Contribution in Subterranean Environments},
author = {Boseong Kim and Hyunki Seong and D. Hyunchul Shim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.08397},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 8 figures