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1、第37卷第17期计算机工程2011年9月Vol.37No.17ComputerEngineeringSeptember2011·人工智能及识别技术·文章编号：1000—3428(2011)17—0158—03文献标识码：A中图分类号：TP242移动机器人SLAMiDE系统设计与实现陈白帆，蔡自兴，邹智荣(中南大学信息科学与工程学院，长沙410083)摘要：针对动态环境下移动机器人同时定位与建图(SLAM)问题，设计一种动态环境SLAM系统——SLAMiDE，给出系统的整体结构框架和实现过程。该系
2、统通过动态目标检测、SLAM和动态目标跟踪同时实现动态地图构建、静态地图构建和机器人定位。实验结果证明，该系统是正确、可行的。关键词：移动机器人；同时定位与建图；动态环境；动态目标检测；数据关联DesignandImplementationofMobileRobotSLAMiDESystemCHENBai-fan,CAIZi-xing,ZOUZhi-rong(SchoolofInformationScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Chang
3、sha410083,China)【Abstract】ThispaperdesignsaSimultaneousLocalizationandMapping(SLAM)systemtorealizethemobilerobotSimultaneousLocalizationandMapping(SLAM)indynamicenvironment,andpresentstheoverallframeworkandrealizationprocess.TheSLAMiDEsystemrealizest
4、hedynamicmapbuilding,staticmapbuildingandmobilerobotlocalizationsimultaneouslythroughdynamicobjectsdetection,SLAManddynamicobjectstracking.ExperimentalresultsshowthatSLAMiDEsystemistestifiedcorrectandfeasible.【Keywords】mobilerobot;SimultaneousLocaliz
5、ationandMapping(SLAM);dynamicenvironment;dynamicobjectsdetection;dataassociationDOI:10.3969/j.issn.1000-3428.2011.17.0531概述p(xSDEzutttt,,,0:tt,0:)(1)移动机器人同时定位与建图(SimultaneousLocalization通过Bayesian规则对式(1)分解，得：andMapping,SLAM)是移动机器人研究领域的基本问题与研()()()ppE
6、ttxzm,,0:ttt⋅⋅Dxztt,0:pxSzutt,0:t,0:t(2)究热点，也是移动机器人真正实现自主的最重要的条件之一。同时定位与建图是指机器人在移动过程中根据位姿估计和传其中，p(xSzutt,,0:tt0:)为传统的SLAM过程；p(Dxztt,,0:t[1]感器数据进行自身定位，同时建造增量式地图。SLAMiDE,mt)为动态目标的跟踪过程；p(Ettxzm,,0:tt)则是对暂时不(SLAMinDynamicEnvironment)是指在动态环境下移动机器能判定是静态还是动
7、态的目标信息进行估计的过程。人的同时定位与建图。与传统的SLAM相比，SLAMiDE增当前观测信息中可能含有已构建地图中的路标(静态目加了对环境中动态目标的处理，考虑了动态目标在地图构建标)、动态目标，此外还可能包含新出现的静态目标、潜在的和机器人定位中的影响。动态目标和噪声。若能在观测信息中通过动态目标检测过程目前，大部分SLAM研究都是在假设静态环境的前提条检测出静态目标zS、动态目标zD和其他zE(不确定的目标)，ttt件下开展的，在真实环境中动态目标无处不在，如室内环境那么观测信息z可分
8、类为：t下的人员走动、门的开关、家具的移动，在室外则更多。按SDE照对动态目标的处理方式，现有的动态环境下的SLAM方法ztt={zzz,,tt}(3)可以分为2类：一类是检测观测信息中的动态目标信息及过则式(2)中各项的估计可表示为：滤[2]；另一类是检测动态目标并对其进行跟踪[3]。动态目标xz$+−=⋅argmax{pp(Sx$$,S)(x−x,)u}(4)ttttt−−11tt将直接影响SLAM的精度和复杂度，而直接过滤动态信息会$$$$$Sz++=⋅argmaxpp(Sx,S−)(S−
