面向指挥导航的室内机器人系统研究

吴轶凡，王国庆，苑文峰，陈 凯，王明圣，牛雨乔，姚 鸿

（长安大学 工程机械学院，西安 710064）

0 引 言

随着大数据、云计算、人工智能等技术的日趋成熟，以及其与机器人、机械控制等领域的融合，致使智能化设备日新月异。室内服务机器人是人类智慧与科学技术的完美结合，其研究涉及机械、自动化、控制、传感器技术、信号处理、并行计算等多方面的前沿技术。

国外关于室内机器人的研究较早，在学术成就及科技产品上都有令人瞩目的成果。文献［1］在前人研究的基础上，通过将场景识别引入到SLAM，继而创建了语义地图，并将该语义地图应用于机器人Johnny中，实现了在生成的已知室内环境地图中的定位与导航；文献［2］提出了室内机器人在大规模复杂环境下的一种定位导航方案，并将方案应用于商场导购机器人；文献［3］重点研究了餐厅内机器人的移动定位问题，在双目摄像机观测路标定位与视觉传感器的全局观测定位方法相结合的基础上，通过粒子滤波定位和立体图像匹配方法，使得室内移动机器人更加智能化和自动化。在抗击新型冠状病毒的疫情中，南京第一医院通过室内机器人，对隔离病房和发热门诊等特殊区域进行消毒，有效地减少了医院工作人员感染的风险［4］。

本文对面向指挥的室内机器人的总体方案和控制系统进行了分析研究。方案分为二部分：总体导航方案设计和室内机器人控制系统硬件的方案设计。

1 面向指挥导航的室内机器人总体设计

1.1 总体导航方案设计

为降低室内机器人导航成本，采用视觉导航和惯性导航数据信息，实现对已知室内环境下室内机器人的导航和定位。……