蒋 林，方东君，雷 斌，李维刚

1.武汉科技大学 冶金装备及其控制教育部重点实验室，武汉430081

2.武汉科技大学 机器人与智能系统研究院，武汉430081

移动机器人在人们生活中的应用愈加广泛，如家政、救灾、安防等方面。为了使机器人能按照人的需求完成任务，需要机器人能拥有自主判断周遭环境并进行路径规划的能力。目前，移动导航机器人常用的传感器按照安装位置可以分为内部与外部传感器[1]：内部传感器例如激光、雷达、视觉、IMU等，从环境中提取特征点建立模拟环境，间接性为机器人提供环境信息，易受噪声影响；外部传感器有GPS、导轨、标志物等，通过预先标定，直接为机器人提供环境信息，受噪声影响较小。由于GPS在室内失效、标志物繁琐且各个室内环境布局各不相同，不能布置导轨等因素导致外部传感器已逐渐不能满足多样化的环境应用，而激光、视觉等内部传感器近年来由于其可跟随性和较好的鲁棒性，在机器人导航领域的研究中占据了主导市场。

激光雷达拥有精确、快速、计算量小的特点，在机器人导航中可以较为方便地获取环境深度信息，但存在价格昂贵、体积大等问题[2]。视觉传感器便宜、轻量、信息丰富，且拥有较好的隐蔽性，但计算量大、对环境假设性强且易受干扰[3]。一系列实验证明，视觉传感器受磁场或传感器相互间干扰影响较小，将视觉应用到机器人上是目前最为接近人类的方式使机器人感知到环境[4]。在采样速率上，由于可以使用高速的视频采集卡，所以视觉传感器的速率远高于激光雷达。……