一种桌面机器人及其自主地图绘制算法  

A Desktop Robot System and Its Autonomous Mapping Algorithm

作　　者：阮晓钢[1] 邢雪涛[1] 李欣源[1] 徐绍敏[1] 

机构地区：[1]北京工业大学人工智能与机器人研究所,北京100022

出　　处：《控制工程》2010年第6期856-860,共5页Control Engineering of China

基　　金：国家"863计划"项目(2007AA04Z226);国家自然科学基金资助项目(60774077);北京市教委重点项目(KZ200810005002);北京市人才强教计划项目

摘　　要：利用嵌入式技术设计了一种桌面机器人系统,机器人体积不到200 cm3,系统利用全局摄像机采集图像,通过无线通信组件对机器人定位导航,从而进行面向地图绘制的智能行为研究;从桌面机器人系统采集到地图信息,并生成神经网络训练样本,利用可增长自组织特征映射图GSOM(Growing Self-organizing Map)的地图绘制算法,通过不断增加新的神经元实现网络规模的增长,从而生成以少数SOM图神经元分布描述环境特征信息的拓扑地图;在机器人系统上进行了基于GSOM模型的自主地图的绘制实验,并利用所得拓扑地图进行了准确的机器人导航实验。实验结果表明基于GSOM的自主地图绘制方法可行,机器人系统表现出类似生物的自主智能行为。该方法可以应用于大环境下机器人的自主地图测绘与导航。A desktop robot system is designed by adopting the embedded technology.The size of the robot is less than 200cm3.The system collects images using a global camera,and navigates the robot with wireless communication components.The research focusing on autonomous mapping is carried out on the desktop robot system.The autonomous mapping algorithm is based on GSOM（Growing Self-organizing Map）algorithm.By continuously increasing new neurons in the growth of network scale,the GSOM mapping algorithm applies a small number of SOM neurons to generate a topologic map describing the environmental characteristics.Through testing GSOM mapping algorithm on the robot system,the experimental results show that the GSOM-based mapping method is feasible;and the robot system shows similar biological behaviours of autonomous intelligence.

关 键 词：嵌入式 桌面机器人 自组织特征映射图(SOM) 神经网络 拓扑地图 地图绘制 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]