移动机器人室外环境分级地形分类与参数估计

对于具有一定越障能力的移动机器人,环境可通过性判别经常作为地形分类与地形参数估计的重要目标．针对室外地形复杂程度的差异,提出一种分级的地形分类与几何建模方法,为移动机器人的场景识别与运动规划提供参考．基于分层高程地图的地形表示方法,可实现对平坦路面上的可通行区域与障碍区域的快速判别．通过点云模糊分类,可有效校正高程地图在复杂地形状况下对机器人可通过性的误判．在此基础上,根据不同的地形属性将点云数据矩阵分割为地形片段序列,并根据片段间的拓扑关系判别其所代表的语义地形结构．采用区域生长法划分典型地形结构并估计其几何参数,从而实现室外典型地形建模以及机器人的越障辅助．实验结果验证了该方法的有效性和实用性．