Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình hóa topo tự động trong môi trường gia đình và định vị topo sử dụng bản đồ lưới sonar
Tóm tắt
Bài báo này trình bày một phương pháp mô hình hóa topo tự động và định vị trong môi trường gia đình chỉ sử dụng các cảm biến sonar chi phí thấp. Mô hình topo được trích xuất từ một bản đồ lưới bằng cách sử dụng phân tế bào và cắt đồ thị chuẩn hóa. Việc mô hình hóa topo tự động bao gồm việc trích xuất gia tăng một vùng phụ mà không cần định nghĩa trước số lượng vùng phụ. Một phương pháp định vị topo dựa trên mô hình topo này được đề xuất, trong đó bản đồ lưới địa phương hiện tại được so sánh với bản đồ lưới gốc. Quá trình định vị được thực hiện bằng cách thu được xác suất nút từ một mô hình chuyển động tương đối và khớp bản đồ lưới bất biến theo quay. Phương pháp đề xuất trích xuất một mô hình topo có cấu trúc tốt của môi trường, và việc định vị cung cấp xác suất nút đáng tin cậy ngay cả khi phải làm việc với dữ liệu sonar thưa thớt và không chắc chắn. Kết quả thực nghiệm chứng minh hiệu suất của mô hình hóa topo và định vị đề xuất trong một môi trường gia đình thực tế.
Từ khóa
#mô hình hóa topo #định vị topo #môi trường gia đình #cảm biến sonar #bản đồ lướiTài liệu tham khảo
Beeson, P., Jong, N. K., & Kuipers, B. (2005). Towards autonomous topological place detection using the extended Voronoi graph. In Proc. of IEEE international conference on robotics and automation (pp. 4373–4379).
Brunskill, E., Kollar, T., & Roy, N. (2007). Topological mapping using spectral clustering and classification. In Proc. of IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (pp. 3491–3496).
Buschka, P., & Saffiotti, A. (2002). A virtual sensor for room detection. In Proc. of IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (pp. 637–642).
Choi, J., Ahn, S., & Chung, W. K. (2005). Robust sonar feature detection for the SLAM of mobile robot. In Proc. of IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (pp. 3415–3420).
Choi, J., Choi, M., Lee, K., & Chung, W. K. (2009a). Topological modeling and classification in home environment using sonar gridmap. In Proc. of IEEE international conference on robotics and automation (pp. 3892–3898).
Choi, J., Choi, M., & Chung, W. K. (2009b). Incremental topological modeling using sonar gridmap in home environment. In Proc. of IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (pp. 3582–3587).
Choset, H., & Nagatani, K. (2001). Topological simultaneous localization and mapping (SLAM): Toward exact localization without explicit localization. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 17(2), 125–137.
Doh, N. L., Lee, K., Chung, W. K., & Cho, H. (2009). Simultaneous localisation and mapping algorithm for topological maps with dynamics. IET Control Theory and Applications, 3(9), 1249–1260.
Elfes, A. (1989). Using occupancy grids for mobile robot perception and navigation. IEEE Computer, 22(6), 46–57.
Gonzalez, R. C., & Woods, R. E. (2002). Digital image processing (2nd ed.). New Jersey: Prentice Hall.
Gutmann, J.-S., & Konolige, K. (1999). Incremental mapping of large cyclic environments. In Proc. of IEEE international symposium on computational intelligence in robotics and automation (pp. 318–325).
Katevas, N. I., Tzafestas, S. G., & Pnevmatikatos, C. G. (1998). The approximate cell decomposition with local node refinement global path planning method: Path nodes refinement and curve parametric interpolation. Journal of Intelligent and Robotic Systems, 22(3–4), 289–314.
Kleeman, L., & Kuc, R. (2008). Sonar sensing. In B. Siciliano & O. Khatib (Eds.), Handbook on robotics. Berlin: Springer.
Lee, K., Cho, N., Chung, W. K., & Doh, N. L. (2006). Topological navigation of mobile robot in corridor environment using sonar sensor. In Proc. of IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (pp. 2760–2765).
Lee, K., & Chung, W. K. (2009). Effective maximum likelihood grid map with conflict evaluation filter using sonar sensors. IEEE Transactions on Robotics, 25(4), 887–901.
Leonard, J. J., & Durrant-Whyte, H. F. (1991). Simultaneous map building and localization for an autonomous mobile robot. In Proc. of IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (pp. 1442–1447).
Lin, Y., Chen, C., & Wei, C. (2006). New method for subpixel image matching with rotation invariance by combining the parametric template method and the ring projection transform process. Optical Engineering, 45(6), 067 202(1-9).
Mozos, O. M., & Burgard, W. (2006). Supervised learning of topological maps using semantic information extracted from range data. In Proc. of IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (pp. 2772–2777).
Remolina, E., & Kuipers, B. (2004). Towards a general theory of topological maps. Artificial Intelligence, 152, 47–104.
Shi, J., & Malik, J. (2000). Normalized cuts and image segmentation. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 22(8), 888–905.
Tapus, A., & Siegwart, R. (2006). A cognitive modeling of space using fingerprints of places for mobile robot navigation. In Proc. of IEEE international conference on robotics and automation (pp. 1188–1193).
Tardós, J. D., Neira, J., Newman, P. M., & Leonard, J. J. (2002). Robust mapping and localization in indoor environments using sonar data. International Journal of Robotic Research, 21(4), 311–330.
Thrun, S. (1998). Learning metric-topological maps for indoor mobile robot navigation. Artificial Intelligence, 99(1), 21–77.
Thrun, S., Fox, D., Burgard, W., & Dellaert, F. (2001). Robust Monte Carlo localization for mobile robots. Artificial Intelligence, 128(1–2), 99–141.
Thrun, S. (2002). Robotic mapping: A survey. In G. Lakemeyer, & B. Nebel (Eds.), Exploring artificial intelligence in the new millennium. San Mateo: Morgan Kaufmann.
Yap, T. N., & Shelton, C. R. (2009). SLAM in large indoor environments with low-cost, noisy, and sparse sonars. In Proc. of IEEE international conference on robotics and automation (pp. 1395–1401).
Yun, Y., Park, B., & Chung, W. K. (2008). Odometry calibration using home positioning function for mobile robot. In Proc. of IEEE international conference on robotics and automation (pp. 2116–2121).
Zivkovic, Z., Bakker, B., & Krose, B. (2006). Hierarchical map building and planning based on graph partitioning. In Proc. of IEEE international conference on robotics and automation (pp. 803–809).