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实验技术与管理2025年第05期:基于端到端架构的四足机器人指令式导航实验系统设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈腾;赵志成;荣学文;李贻斌;荣海林;

单位:山东大学控制科学与工程学院;

摘要:针对移动机器人自主导航过程中建图、定位和路径规划系统复杂、误差大的难题,设计了一套未知环境下四足机器人指令式路径规划实验系统。集成VLP-16激光雷达、Realsense深度相机与AGX导航控制器,搭建了四足机器人自主导航硬件系统;采集激光点云数据带入LOAM算法,为机器人自主导航提供定位信息;将相机深度信息输入到端到端指令式路径规划网络,得到自主避障导航期望路径,并通过LCM通信将运动指令信息下发给四足机器人进行运动;指令式路径导航方法将传统“建图—定位—导航”过程简化为训练部署模式的“感知—规划”框架,实现了根据指令直接运动而无需先验地图的端到端自主导航。仿真和物理样机实验表明,四足机器人能够在室内外非建图环境下高动态自主导航到指令目标点,成功率在90%以上,动态环境中的成功率在85%以上,验证了系统的可行性与有效性。

关键词:路径规划;;指令式学习;;自主导航;;四足机器人

基金资助:国家自然科学基金项目(62203268);; 山东大学教育教学改革研究项目(2024Y183);山东大学实验室建设与管理研究项目(sy20243302)