一种改进的几何约束分枝定界slam重定位算法

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1、一种改进的几何约束分枝定界SLAM重定位算法　　摘要：重定位技术是机器人在已有SLAM地图的环境中依靠自身传感器重新获得定位信息的关键技术。几何约束分枝定界重定位（GCBB）算法是一种有效的方法，但是其存在计算速度慢的缺点。针对GCBB算法的不足，从两个方面对其进行改进：一是采用分组方式进行数据关联；二是结合传感器探测范围在局部区域中选择特征进行数据关联。仿真结果表明，所提出的快速几何约束分枝定界重定位（FGCBB）算法能够正确实现重定位，且计算复杂度与观测数目两者之间服从线性关系，当处理观测数目

2、较多的问题时，FGCBB的计算效率明显优于GCBB算法。　　关键词：重定位；几何约束分枝定界算法；同时定位与地图创建；联合相容　　中图分类号：TN98?34；TP24文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）21?0141?04　　Animprovedgeometricconstraintsbranchandboundrelocationalgorithm　　forsimultaneouslocalizationandmapping　　CAOXiaobing1，XUYicen2，GUO

3、Jianhui3，RUIChangying1　　（1.SchoolofControlTechnology，WuxiInstituteofTechnology，Wuxi214121，China；　　2.SchoolofMechanicalandElectricalTechnology，Wuxi13VocationalInstituteofCommerce，Wuxi214153，China；　　3.The28thResearchInstituteofChinaElectronicsTechnology

4、GroupCorporation，Nanjing210007，China）　　Abstract：TherelocationtechnologyisakeytechnologyforrobottorecoverthelocationinformationbyitssensorintheexistingSLAM（simultaneouslocalizationandmapping）environment.Thegeometricconstraintsbranchandbound（GCBB）algori

5、thmisaneffectivemethod，butitscomputationspeedisslow.ToovercometheshortcomingofGCBBalgorithm，thealgorithmwasimprovedintwoaspects：thepacketmodeisselectedfordataassociation；thefeatureisselectedinlocalregionfordataassociationaccordingtothedetectionrangeof

6、thesensor.Thesimulationresultsshowthattheproposedfastgeometricconstrainsbranchandbound（FGCBB）algorithmcanrelocatecorrectly，boththecomputationalcomplexityandobservationquantityareinaccordwiththelinearrelation，andthecalculationefficiencyofFGCBBalgorithm

7、isbetterthanthatofGCBBalgorithmwhileprocessingmuchobservationquantity.　　Keywords：relocation；geometricconstraintbranchandboundalgorithm；simultaneouslocalizationandmapping；jointcompatibility　　0引言13　　当环境未知时，为使移动机器人实现自主行走，必须同时解决定位和地图创建问题，也称SLAM问题（Simultan

8、eousLocalizationandMapping）[1]。而其中的重定位则是研究在缺乏初始位姿等先验知识的前提下，使机器人根据其所携带的传感器测量值，确定自身在给定地图中的位置及姿态，此后可重新开始进行同时定位与地图创建。当无法获得GPS信号时，重定位是惟一有效的方法，适用于以下三种场合：在定位误差较大时自行恢复；在机器人“迷失”时重新启动SLAM过程；在循环较大时使其能够安全地结束。　　要处理重定位问题，目前主要有两种不同的思路[2]：以最大团[3]、假设检验[4]与联合相容