史星彦，关志伟，彭 涛，吴 迪，胡乐媛，蔡一杰

（天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津300222）

智能小车在物流、家庭服务、工业等领域广泛应用。但室内移动智能小车的普及，还存在着许多问题需要解决，如准确定位、精确构建地图、实时路径规划等。为解决上诉问题，近几十年的研究提出了许多有效的解决方案，如自适应蒙特卡罗定位算法，即时定位与地图构建，动态窗口局部路径规划算法，A*全局路径规划算法等。

2010年Willow Garage公司发布了开源机器人操作系统ROS，大大增加了移动智能小车在软件上的复用性和移植性和提高了软件的兼容性。本文基于ROS系统，介绍了一种自动导航避障兼跟随功能实现的基本方法，并在此基础上设计了一款结构简单、低成本和通用性良好的多功能室内移动智能小车。

1 小车总体框架

智能小车通常通过激光雷达和视觉等传感器扫描周围实时环境，并且实时估计自身在环境中的位置，并通过基本的建图算法构建2D的栅格地图模型[1]。在此基础上根据构建好的2D栅格地图规划出从起点到终点的最佳全局路径和行驶。在途中小车可能会碰到实时障碍物，则需要进行局部路径规划以避开障碍物。

为实现上述功能，本文设计的小车通过激光雷达和里程计等传感器来获取信息，并传给装有ROS系统的小车工控机，然后采用常用的Gmapping建图算法构建地图[2]，基于自适应蒙特卡罗定位法（AMCL）定位[3]与全局和局部路径规划[4]进行小车从起点到终点的导航。……