高 扬，刘 江，李鹍鹏

长安大学 汽车学院，西安 710054

1 引言

路径规划结果的实现通常高度依赖于机器人准确的定位结果。已有对路径规划的研究中多集中于如何根据各种条件找到一条最优的路径，常用条件如：路径最短、时间最优、便于执行、能够避开障碍物等[1]。然而基于此类条件所规划出来的路径很少考虑到路径的可定位性，这使得机器人在跟踪路径的过程中很有可能因定位误差过大而导致路径追踪失败，因此在进行路径规划时将可定位性考虑进来具有重要的意义。本文主要研究常见的双轮差速机器人利用激光扫描仪，基于地图匹配与航迹推算的定位方法，建立了两者的定位误差方程，分别讨论了其可定位性对路径规划的影响[2]。

将定位的不确定性用分布的方差来描述在很多研究中都有被提到[3]。Roy最早在研究海岸线导航提出通过定位概率分布的熵值来反映机器人的可定位性[4]。Li等提出使用地图来辅助测量定位系统提供的信息可信度[5]。Censi等人基于Cramer-Rao定理从理论上给出了基于地图匹配定位的精度上限[6]。在Censi 等人的基础上又发展出来一系列研究机器人可定位性估计的研究成果。Qian 等人提出了一种引入动态障碍物影响因素的定位估计方法[2]。Wang 等人提出了一种基于可定位性的机器人动作选择机制，从而加速机器人全局定位的速度[7]。王炜等通过将概率栅格离散化，将Fisher 信息矩阵的应用扩展到概率栅格地图中去[8]。Wang 等人基于概率栅格地图和Cramer-Rao 边界的激光测距模型，将先验地图的不确定性考虑进来，加快了机器人的定位速度[9]。……