基于四叉树地图的slam算法

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1、基于四叉树地图的SLAM算法苏醒（东南大学G动化学院，江苏南京210096）摘要：目前主流的室A机器人导航主耍包括三大技术：地图构建，机器人定位和导航规划。这些技术在家庭场京屮均已经得到长足的发展和进步，但是将这些技术砬用到大规模复杂动态的公井服务场景时，却囬临着一些工程力法和理论上的困难。针对这些问题，本文提岀了一些新的改进。通常公共服务场彔的囬积远大T普通家庭环境，叫以达到上万平方米至史大的规模。现冇的地图构建兑法在大规模的场景地图构建问题中效率低下，需要消耗大量的存储资源。针对大规模的场拔地图构建问题，本文提出一种基于四义树的高效地

2、图表示7/法，并提出丫一套应用于四叉树地图的访问码机制，利川该机制能够快速的访问地图节点数据；最后突出了不同分辨率下基于四义树地图表示的地图构建方法，实验农明棊于四义树的SLAM方法可以有效的降低存储和计算资源消耗。关键词：SLAM；公共服务场景；叫叉树地图；访问码ASLAMalrorithmsbaseonquadtreemappingSUXing(SchoolofAutomation,SoutheastUniversity),Nanjing210096,China)Abstract:Atpresentjhemainstreamframe

3、workofindoorrobotnavigationincludesthreemajorcomponenls:mapbuildingjobotlocationandnavigationcontrol.Althoughthesetechniqueshavebeendeveloedandprogressedinhomearea,whenbeappliedintolargescale,complexanddunamicpublicservicearca,thcyarcstillfacedwithmanydifficultiesandprobl

4、ems.Thisthesistriestomakeastepontheseissues.Robotnavigationneedsdetailedenvironmentalmodel,thereforetodevelopamap-mappingalgorithmsuitableforlargescaleenvironmentisveryimportant.Inmostcase,thesizeofthepublicserviceareaismuchlargerthanordinaryhomearea.Theexistingmapbuildin

5、galgorithmsinlargescaleareaareinefficientandresource-consuming.Inthisworkmanefficientreprestationofquadtreemapisproposedandacodingmechanisurnisadopttoacceleratethespeedofaccessingnodedatainquadtree.Theexperimentshowsthattheproposedmethodcoulddeducemuchmemoryconsumption.Ke

6、ywords:SLAM;publicservicearea;quadtree;codingmechanisurn1引言随着机器人技术的快速发展和社会需求的进一步变革，机器人领域的技术研究正在叫工业机器人意外的其他领域迅速延伸。其屮，服务机器人作为一种能够半自主或者全自主帮助人类解决日常生活任务的机器设备，己经越來越受到关注。它通常耑要具备更高的秤能來在非结构化、非确定性的环境屮自主完成任务。机器人能够在所处环境中自主地导航移动时其智能化重读的重要体现，因此机器人导航技术也是机器人研宂领域的重点内容之一。机器人导航技术伴随工业机器人的发展得

7、到了长足的进步，并在服务机器人的研究热潮屮逐渐陈述。随着传感器技术的发展和概率方法在机器人领域的成功引入，普通室内场景K的地图构建、机器人定位和避障W题都己经获得基本解决。从当前形势来看，前期积累的机器人导航相关技术正进入产业应用的阶段，一大批信箱的机器人导航相关企业相继成立，涌现了像扫地机器人，物流机器人，巡检机器人等具体行业应用；同时，机器人导航相关技术在无人车，环境勘测和无人飞行器领域都有相应的扩展和衍生。但是，机器人导航技术并没有被完全解决，随着服务机器人进入更加复杂的应用场景，机器人导航技术也面临着一些新的挑战和困难，由此引入了

8、大量有待研究的科学问题。机器人导航的基本任务主要有：（1）机器人能够感知环境信息，收集环境信息，处理环境信息，进而获取外部世界环境在机器人内部的模型表示，这就是地图构建功能；（2）机器人在其移