25、基于感官预期的机器人地标自主选择-优快云博客

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基于感官预期的机器人地标自主选择

1. 引言

地标在移动机器人导航中被广泛应用，但对于什么才是合适的地标，目前并没有达成共识，且存在众多相关理论。这里所说的感知地标，是指机器人在特定位置的传感器数值。一个优质的感知地标，能让机器人在穿越先前已绘制地图的区域时，精准估算自身位置。基于地标的定位，是许多成功的移动机器人导航系统的基础。

选择地标是个关键问题，但常见的解决方式却不尽如人意。有的只是按固定间隔进行感官扫描，并将每次扫描结果都当作地标。然而，在很多环境中，大量的感知信息十分相似，这些地标对导航并无太大帮助。还有些方法稍好一些，比如由实验人员查看机器人拍摄的图像来挑选地标，或者运用某种统计学习方法。

本文旨在解决机器人学习选择地标这一问题，使机器人能可靠地沿着路线导航而不迷路。机器人所选的地标应具备以下特点：每次沿路线行驶时都能被感知到（一致性）、与附近位置易于区分（独特性）、数量足够多以辅助定位，但又不能过多导致定位计算成本过高。这些地标无需完全独一无二，因为在很多环境中，仅通过单一感知来确定机器人的精确位置是不现实的。我们假定机器人是在沿着路线行驶，并在行驶过程中进行自我定位，而非从零开始与所有可能的位置进行匹配。