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1、第23卷第10期电子测量与仪器学报Vol.23No.102009年10月JOURNALOFELECTRONICMEASUREMENTANDINSTRUMENT·73·基于产生式规则多传感器数据融合方法的*移动机器人避障许芬咸宝金李正熙(北方工业大学机电学院自动化系,北京100141)摘要:在分析机器人多传感器数据融合技术的基础上,采用基于产生式规则的分布式多传感器数据融合方法,设计了面向多路不同类反射式传感器的数据融合规则库和移动机器人的避障决策规则库,并利用VisualC++编程实现了二级规则库及推理机制,在移动机器人平台上进行了实验。设计了不同场景的室内环境,结果机器人都能有效避免碰撞
2、。实验表明多传感器信息融合能够在不提高单个传感器性能要求的情况下较好地改善移动机器人的自主避障能力。关键词:产生式规则；多传感器融合；机器人避障中图分类号:TP242.6文献标识码:A国家标准学科分类代码:510Obstacleavoidanceofmobilerobotbasedondatafusiontechnologyofproductionrulemulti-sensorXuFenXianBaojinLiZhengxi(NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing100141,China)Abstract:Onthebaseoftheanalys
3、isofmulti-sensordatafusiontechnology,usingamulti-sensordatafusionmethodbasedonproductionrule,adatafusionrulebasetakingintoconsiderationofmultiplevarioustypesofreflectivesensorsandtheobstacleavoidancerulebasearebuilt.TherulesandtheinferencemechanismareimplementedwithVisualC++.Theexperimentsarecarri
4、edoutonamobilerobotwithdifferentlayoutinanindoorenvironment.Theresultsshowthatthemethodcanimprovetheobstacleavoidancecapabilityofamobilerobotsignificantlywithoutincreasingtheperformancerequirementsforthesinglereflectivesensors.Keywords:productionrule;multi-sensordatafusion;robotobstacleavoidance究中
5、心推出了系列机器人,从不同的角度在移动机1引言器人上应用了数据融合技术。1997年成功登陆火星随着传感器技术的发展和传感器种类的日益丰的Sojourner是在移动机器人上应用信息融合技术的富,多传感器数据融合技术受到越来越多关注。数据最好体现。2001年,Mahajan设计了一个运用模糊逻融合技术的应用从早期的军事指挥向非军事领域延辑方法的智能多传感器融合的模型,在此模型中,伸,开始广泛应用于工业控制、机器人、空中交通管摆脱非传统信息源的限制,对来自不同传感器和不制、环境监测和综合导航等领域。同的解决方法得到的数据进行融合。日本丰田公司早在1980年,国外就开始在移动机器人上应用推出的As
6、imo机器人上安装了多种传感器,进行数数据融合技术。Levi探讨了应用在机器人上的多传据融合,实现了行走、爬楼梯、识别声音的功能。感器信息融合的形式。1996年,牛津大学机器人研KaiD.Arras等提出的由一个360度激光探测器和一本文于2009年2月收到。*基金项目:北京市优秀人才培养基金(编号:20061D050020012)资助项目;北京市教委科技发展计划(编号:KM200410009003)资助项目。·74·电子测量与仪器学报第23卷个单筒的可视系统的多传感器建立的寻迹,其使用1)综合数据库:用以记录已知事实,推理的中水平放置的激光探测器和垂直的摄像头,构成了一间结果,和最终结论
7、。也叫事实库。个非常严密的外部环境检测系统,截取地面的物理2)产生式规则:存储有关问题的变化、性质等模型,并通过卡尔曼滤波进行融合和位置估计,此规则,对数据库进行操作,使数据库发生变化。产生系统通过大量的试验调查表明,寻迹精度比正常高,式规则的一般形式是可视信息被进一步用来提高精确度,尤其是在方位Ri:IFPTHENQRi表示第i条规则,P是第i条规则的前件,Q是第i上,将此融合系统应用在移动机器人小车上,提高条规则的后
