基于图像处理的室内巡检机器人坐标提取方法研究

葛动元 周加超 丛佩超

摘要：为获取室内安全走道中的障碍物信息，以引导巡检机器人进行自主作业，提出一种基于分布式远程通信与二维坐标提取的地图更新方法。控制ROS（Robot Operating System）机器人基于Gmapping算法创建全局先验地图，用于巡检机器人的轨迹规划；若检测到新增障碍物，通过图像处理方法获取障碍物位置坐标，并将其作为标记点，引导机器人进行局部建图，从而实现对原始地图的更新。试验结果表明，该方法具有一定的可行性。

关键词：巡检机器人；分布式远程通信；二维坐标提取；动态地图更新

中图分类号：TP242    文献标志码：A    文章编号：1671-0797（2023）12-0086-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2023.12.024

0    引言

利用机器人定期对消防过道进行巡视，是人员遇到紧急事故时实现安全疏散的重要保证，而最新的环境地图信息是巡检机器人完成自主导航的前提条件。

目前，同步定位和建图（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM）技术是通过结合检测、跟踪动态障碍物技术来实现地图的构建和更新[1]。

相关研究表明，由于系统缺乏实时更新的机制，SLAM技术构建的栅格地图在长时间运行后易产生难以修正的累计误差[2-3]。

Xu等人[4]通过改进ORB RGB-D SLAM与占用栅格地图提出了一种新的室内实时定位系统，克服了现有解决方案面临的问题，然而深度相机容易受到随机噪声的影响和感知范围的限制，导致产生深度图像的部分缺失，最终影响视觉SLAM的定位精度。

针对上述移动机器人的室内定位精度不高的问题，为进一步提高机器人室内定位准确度，本文以巡检机器人在校园内消防安全走道的自主巡检为研究背景，提出一种基于分布式远程通信与二维坐标提取的地图更新方法。……