距离网格地图动态更新及基于距离网格地图路径规划的研究

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移动机器人对工作环境地图信息的获取与更新是移动机器人在环境中正常工作的重要前提。距离网格地图作为描述环境信息的一种地图表示方式,是概率网格地图的重要补充,能够提供比概率网格地图丰富的环境信息。距离网格地图的动态更新,是近几年逐渐兴起的研究热点。本文着重分析了距离网格地图的动态更新特性,提出了一种高效率的动态更新算法,通过使用更新单元排序函数,对距离网格地图的动态更新算法进行优化,提高了更新处理的效率。同时,针对大地图的情况下,首次更新时耗费计算量较大的问题,提出使用活动窗口来限制距离网格地图的扩散更新,分散了更新计算量,减少了大部分冗余的更新计算,进一步提高了计算的效率。另外,本文在路径规划算法的估价函数中使用了距离网格地图包含的信息,使得算法所规划的路径可根据需求进行调整。本文使用C++实现了所提出的算法,并针对不同的情况对距离网格地图动态更新、基于距离网格地图的路径规划算法在移动机器人模拟平台Player/Stage上进行了测试,同时给出了对比实验的结果,验证了算法的正确性和对算法改进的必要性。
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