公开(公告)号：CN113703462A

公开(公告)日：2021-11-26

申请号：CN202111025527.6

申请日：2021-09-02

Applicant: 东北大学 ,  中国兵器科学研究院

Inventor： 方正 ,  刘冰 ,  张磊涛 ,  杨宁 ,  张远 ,  庞成林 ,  李先锋 ,  江金寿 ,  陈科 ,  王晓悦 ,  方涛 ,  汪桂金

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种基于四足机器人的未知空间自主探索系统，系统包括数据采集模块、定位与建图模块、自主探索模块和目标检测模块；数据采集模块采集地下空间的环境信息，利用定位与建图模块实现实时三维场景重建和自主定位；自主探索模块自主决策下一个未探测的目标点作为下一个目标位置；目标检测模块感知周围障碍物的分布，并根据到最新建立的环境地图进行路径规划，实现在未知空间的自主避障和导航，运动到下一个目标位置进行探测；最后，在探测全部完成或者机器人电量快消耗完时，系统控制机器人自主根据所建立的地图返回到出发点，并建立出所探测空间的全局一致性三维环境地图。本发明的系统赋予了移动机器人驾驭未知空间的能力。

公开(公告)号：CN113703462B

公开(公告)日：2023-06-16

申请号：CN202111025527.6

申请日：2021-09-02

Applicant: 东北大学 ,  中国兵器科学研究院

Inventor： 方正 ,  刘冰 ,  张磊涛 ,  杨宁 ,  张远 ,  庞成林 ,  李先锋 ,  江金寿 ,  陈科 ,  王晓悦 ,  方涛 ,  汪桂金

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种基于四足机器人的未知空间自主探索系统，系统包括数据采集模块、定位与建图模块、自主探索模块和目标检测模块；数据采集模块采集地下空间的环境信息，利用定位与建图模块实现实时三维场景重建和自主定位；自主探索模块自主决策下一个未探测的目标点作为下一个目标位置；目标检测模块感知周围障碍物的分布，并根据到最新建立的环境地图进行路径规划，实现在未知空间的自主避障和导航，运动到下一个目标位置进行探测；最后，在探测全部完成或者机器人电量快消耗完时，系统控制机器人自主根据所建立的地图返回到出发点，并建立出所探测空间的全局一致性三维环境地图。本发明的系统赋予了移动机器人驾驭未知空间的能力。

公开(公告)号：CN113625721B

公开(公告)日：2023-05-16

申请号：CN202110953148.7

申请日：2021-08-19

Applicant: 东北大学

Inventor： 方正 ,  张磊涛 ,  杨宁 ,  庞成林 ,  张远 ,  李先锋

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种未知空间自主探索规划方法，方法获取机器人当前的定位信息生成三维点云地图，以机器人为中心生成维诺图，基于维诺图路径中心采样生成Voronoi‑RRT；以机器人所在位置为起点向Voronoi‑RRT树的所有边界点使用RRT算法找到可行路径，计算每条路径的探索增益，以探索增益最大为最优路径；采用路径规划算法执行动态避障生成无碰撞候选路径，当路径被动态障碍物遮挡的时候规划到其他候选路径上继续运动；采用DWA动态窗口算法对最终的路径跟踪，得出速度指令下发到机器人控制平台。当机器人进入死胡同，或者机器人电量不足时调用全局规划器，牵引到之前标记的探索空间边界或返回出发点。实现快速、安全、高效的地下未知空间自主探索。

公开(公告)号：CN113625721A

公开(公告)日：2021-11-09

申请号：CN202110953148.7

申请日：2021-08-19

Applicant: 东北大学

Inventor： 方正 ,  张磊涛 ,  杨宁 ,  庞成林 ,  张远 ,  李先锋

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种未知空间自主探索规划方法，方法获取机器人当前的定位信息生成三维点云地图，以机器人为中心生成维诺图，基于维诺图路径中心采样生成Voronoi‑RRT；以机器人所在位置为起点向Voronoi‑RRT树的所有边界点使用RRT算法找到可行路径，计算每条路径的探索增益，以探索增益最大为最优路径；采用路径规划算法执行动态避障生成无碰撞候选路径，当路径被动态障碍物遮挡的时候规划到其他候选路径上继续运动；采用DWA动态窗口算法对最终的路径跟踪，得出速度指令下发到机器人控制平台。当机器人进入死胡同，或者机器人电量不足时调用全局规划器，牵引到之前标记的探索空间边界或返回出发点。实现快速、安全、高效的地下未知空间自主探索。