亓国栋 蒋如飞 张伟军

（上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240）

0 引言

当前机器人室内定位导航技术已经进入比较成熟的阶段，然而对于一些特殊的应急状况，现有导航技术还不能满足需求。在反恐排爆领域，由于任务的危险性和特殊性，对机器人的自主导航技术提出了更高的要求。在应急事件中，如楼宇内发生火灾、爆炸，存在疑似爆炸物等，机器人事先并不知道楼宇内的环境信息，也缺乏充足的时间和条件扫描楼宇环境进行地图构建，必须利用已有的可用信息，快速构建楼宇内地图，并根据地图快速定位导航到任务目标位置。

现有针对未知环境的导航技术研究主要集中在避障方面，在大范围的位置环境中如何到达指定位置，目前还没有好的解决方法。

针对上述问题，本文通过利用消防疏散示意图构建楼宇地图。消防疏散示意图是楼宇内必备的消防安全标志，获取途径简单，因此适用于大部分楼宇环境。本文通过楼宇消防图获得适用于机器人导航的栅格地图，并从消防地图中利用图像处理技术，提取门牌号、房门的标志性信息，作为地图语义标志，构建语义地图，结合合栅格地图和语义地图，实现机器人在未知楼宇环境内的导航。

1 楼宇栅格地图构建

传统的机器人导航地图构建方式，需要机器人携带传感器对建筑内部进行扫描，并按照一定的格式存储建筑物内部结构信息，用于构建导航地图。而在应急事件中，事态的紧急性不允许机器人事先对建筑物内部进行扫描并构建地图，因此，必须充分利用已知的建筑物信息为机器人提供导航依据。……