摘要
真实世界中存在光照、天气、季节及场景结构等复杂环境因素,这些因素的改变对移动机器人基本行为和任务能力带来巨大挑战.随着机器人与人工智能技术的不断发展,如何使移动机器人在长期运行中与复杂多变的环境条件相适应是智能机器人领域的研究热点.本文重点从地图构建与动态维护、重定位及场景理解等移动机器人基本行为能力的系统综述入手,对移动机器人长期自主环境适应的前沿技术与研究方向进行了着重论述与分析.最后对该领域的研究重点和技术发展趋势进行了探讨.
In real-world applications,mobile robots will work in complex open environments,where there are various changing factors such as time-varying illumination,weather,seasons and scene layout,which are all challenging tasks for a mobile robot with a long-term autonomous environment adaptation ability.With the rapid development and improvement of the technology in mobile robotics and artificial intelligence,how to make mobile robots adapt to changing environments is a hot research topic.This paper starts with a systematic review of the basic capabilities of mobile robots such as mapping and map updating,relocalization and scene understanding in dynamic environments,and then focuses on the cutting-edge technologies of long-term autonomous environment adaptation of mobile robots.The research emphases and prospective technical development trends are also presented at the end of this paper.
作者
曹风魁
庄严
闫飞
杨奇峰
王伟
CAO Feng-Kui;ZHUANG Yan;YAN Fei;YANG Qi-Feng;WANG Wei(School of Control Science and Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024;Shenyang Institute of Automation,China Academy of Sciences,Shenyang 110016;University of Chinese Academy of Sciences,Bei-jing 100049;Shenyang SIASUN Robot&Automation CO.,LTD.,Shenyang 110168)
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期205-221,共17页
Acta Automatica Sinica
基金
国家自然科学基金(61503056,U1608253)资助~~
关键词
环境适应
长期自主
地图构建
重定位
场景理解
移动机器人
Environment adaptation
long-term autonomy
mapping
relocalization
scene understanding
mobile robots
作者简介
曹风魁,大连理工大学博士研究生.主要研究方向为SLAM和移动机器人长期自主定位技术.E-mail:cfkybfq@mail.dlut.edu.cn;通信作者:庄严,大连理工大学控制科学与工程学院教授.主要研究方向为移动机器人面向复杂三维环境的自主感知、建模、地图构建、场景理解及机器学习技术在机器人领域的应用.E-mail:zhuang@dlut.edu.cn;杨奇峰,中国科学院沈阳自动化研究所,中国科学院大学博士生.主要研究方向为机器人学及智能控制.E-mail:yangqifeng@siasun.com;王伟,大连理工大学控制科学与工程学院教授.主要研究方向为自适应控制,预测控制,机器人学及机器人控制.E-mail:wangwei@dlut.edu.cn。
