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  • 标题:Growing Neural Gasに基づく環境のトポロジカルマップの構築と未知環境における経路計画
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  • 作者:戸田 雄一郎 ; 宮瀬 光梨 ; 岩朝 睦美
  • 期刊名称:知能と情報
  • 印刷版ISSN:1347-7986
  • 电子版ISSN:1881-7203
  • 出版年度:2021
  • 卷号:33
  • 期号:4
  • 页码:872-884
  • DOI:10.3156/jsoft.33.4_872
  • 语种:Japanese
  • 出版社:Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics
  • 摘要:未知環境において移動ロボットを自律行動させる場合,ロボット自身が自己位置推定および障害物の認識,目的地までの行動計画を行う必要があり,各タスクに応じた作業空間の環境地図を必要な粒度で獲得しなければならない.また,このような自律移動ロボットを災害現場や商業施設など様々な環境へ導入するために,未知環境において状況や用途に応じた経路計画を行う必要がある.そこで本研究では,高精度な自己位置推定のために用いる粒度の細かいメトリックマップから経路計画に適したトポロジカルマップを獲得するために,自律移動ロボットのためのGNGに基づく環境のトポロジカルマップ構築に関する新たな手法を提案する.本提案手法では,メトリックマップに含まれている占有度情報を環境地図の幾何的な構造を保持したまま学習することが可能である.つぎに,提案手法により位置情報と占有度情報を含んだトポロジカルマップを構築し,占有度を考慮した未知環境における経路計画手法を提案する.さらに,実機を用いた検証実験において未知環境における経路計画実験を行うことで提案手法の有効性を示す.
  • 其他摘要:An autonomous mobile robot needs to many tasks such as a self-localization, collision detection, and path planning to a target position in an unknown environment. Therefore, it is important for the robot to build environmental maps with different resolutions in each work space. In addition, the robot requires the path planning capability in the unknown environment for applying the robot to various environment such as a disaster site and commercial construction. This research proposes a Growing Neural Gas based topological environmental map building method from a metric map with high resolution map for using the self-localization. Our proposed method enables to build the topological map with occupancy information of the metric map and preserve the geometric feature of the map simultaneously. Next, the path planning method in the unknown environment is proposed by utilizing the occupancy information of the topological map. Finally, we conduct on several experiments for evaluating our proposed method by comparing to other conventional approaches, and discuss the effectiveness of our proposed method.
  • 关键词:トポロジカルマップ;Growing Neural Gas;経路計画
  • 其他关键词:topological map;growing neural gas;path planning
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