马 礼1，王 强1，杨银刚2，马东超1，张永梅1

（1.北方工业大学计算机学院，北京 100144；2.北京信息高技术研究所，北京 100094）

基于三维物体特征图的动态碰撞检测方法

马 礼1，王 强1，杨银刚2，马东超1，张永梅1

（1.北方工业大学计算机学院，北京 100144；2.北京信息高技术研究所，北京 100094）

碰撞是多机器人系统作业过程中一定要避免的关键问题，碰撞检测对系统安全、避障策略至关重要；针对现有碰撞检测方法在结构复杂的多机器人系统，特别是高精度作业中检测精度不能满足实际的问题，提出了一种基于物体特征图的碰撞检测方法；该方法根据不同物体的结构特征，构造出能够紧密包裹该物体的特征图，以遍历特征图的方式检测物体间的碰撞；同时，结合使用碰撞检测掩码方法实现动态碰撞检测，以提高碰撞检测效率；通过实验分析表明，该方法比传统的碰撞检测方法拥有更高的碰撞检测精度以及检测效率。

多机器人；碰撞检测；特征图检测；精度动态检测

0 引言

碰撞检测是检测空间中的运动物体是否发生接触以及干涉的重要技术，所以也是多机器人系统开发过程中最为重要的研究内容之一。随着多机器人仿真场景中物体数目的增多以及三维模型复杂度的不断增加，对场景中碰撞检测功能的实时性、精确性以及真实性等提出了越来越大的挑战。当今主要的虚拟环境碰撞检测方法分为基于图形的碰撞检测方法和基于图像的碰撞检测方法，而基于图形的碰撞检测方法由于其不需要过多依赖机器硬件的性能而得到了越来越广泛的重视和研究。……