任泉林 臧铁钢 崔海程

（南京航天航空大学机电学院 江苏省南京市 210016）

1 前言

导航系统是移动机器人的系统核心，赋予机器人适应工作环境，按照工作需求自主移动的能力。移动机器人可采用的导航方式包括：基于磁轨道导航、依靠GPS 导航、依靠惯性原件导航、环境地图匹配导航、路标导航等[1]。环境地图的匹配定位导航是本文采用的定位导航方式，该方式需要提前建立环境地图[2]，导航过程中利用传感器获取环境信息，结合环境地图确定自身位置，然后进行全局路径规划导航[3]。现有的机器人导航系统功能较为单一，并不能适应粮库的工作环境。粮仓库区移动机器人导航系统应能满足以下工作场景的导航工作：日常地面清扫、按照指定路线巡检以及以最快速度到达人为指定的目标点。为满足上述要求，本文对现有的基于环境地图匹配导航系统进行改进，并在Linux 下基于ROS 平台对导航系统进行功能仿真验证。

2 移动机器人导航系统设计

2.1 总体设计目标及设计方案

设计目标：移动机器人导航系统能在粮仓库区工作环境中快速定位，定位准确，并对清洁、巡检两种不同工作模式进行所需要的有避障的路径规划。

设计方案：本文首先对机器人所用环境地图进行简单介绍。针对定位部分，设计了一套基于粒子滤波的自适应蒙特卡洛算法的定位系统。针对路径规划部分，首先对已知起点和终点的点对点路径规划进行研究，应用A-star 算法，完成该部分路径规划功能。……