基于接触时间的移动机器人安全导航  

Mobile robot safety navigation based on time to contact

作　　者：郝大鹏[1,2] 傅卫平[1] 王雯[1] 

机构地区：[1]西安理工大学机械与精密仪器工程学院,西安710048 [2]西安航空学院理学院,西安710077

出　　处：《计算机应用》2014年第4期1209-1212,共4页journal of Computer Applications

基　　金：国家自然科学基金资助项目(10872160;51275407);陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2011JZ012)

摘　　要：自主移动机器人在动态未知环境中导航存在安全隐患。为了提高导航安全性,提出一种基于接触时间的导航环境表示方法,即接触时间空间。将接触时间作为导航环境中危险评价指标,利用线速度和角速度计算机器人与障碍物之间任意两点接触时间,通过算法将导航过程中的构型空间映射为接触时间空间。将接触时间空间应用于经典行为动力学导航方法,与经典行为动力学导航方法和结合速度障碍物的行为动力学的导航方法仿真对比,结果表明接触时间空间可以提高自主移动机器人的导航安全性。Navigation exists potential safety hazard when autonomous mobile robot moves in dynamic uncertain environments.In order to improve the navigation safety,a representation method of navigation environments using time of contact was proposed,namely time of contact space.As risk index in navigation environments,the time of contact between two points of an arbitrary was computed by using linear velocity and rotation velocity,and the configuration space was mapped into time of contact space when robot moved in the navigation environment.The time of contact space was applied to classic behavior dynamic navigation method.Compared with the classical behavior dynamics method and behavior dynamics adding velocity obstacles,the simulation results prove that the time of contact space can guarantee safety navigation of autonomous mobile robot.

关 键 词：移动机器人 安全导航 动态环境 接触时间 行为动力学 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]