龚志力， 谷玉海*， 朱腾腾， 任 斌

(1.北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室， 北京 100192；2.北京航天长征飞行器研究所， 北京 100076)

移动机器人自主导航技术作为各项高新技术综合应用的载体，在各个行业均展现了巨大的应用价值[1]。在移动机器人进行自主导航前，还需要依赖同步定位与建图(simultaneous localization and mapping，SLAM)技术完成机器人在未知环境中的地图构建。目前主要应用在移动机器人自主导航的地图类型主要分为拓扑地图[2]、栅格地图[3]和语义地图[4]，三种方法各有其优劣和不同的适用范围。

其中栅格地图易于实现建模、更新与处理，具有结构简单、便于存储计算等优点，是目前移动机器人自主导航中研究和应用最广泛的地图类型。栅格地图把环境信息离散划分成一系列栅格，用概率值表征该栅格位置下的障碍信息。一般情况下只含简单的布尔信息，因此在复杂环境下寻求更优路径有一定局限性。为改善栅格地图的缺陷，李天成等[5]提出了一种极坐标下扇形栅格地图的建立方法，构建了一种新型高效的工作空间。岳伟韬等[6]提出了“有义地图率”的表征栅格地图准确度的概念，提供了以准确度和信息量评估栅格地图获得最佳栅格大小方法。余文凯等[7]基于K-means聚类算法对栅格地图进行分区并提出了量化各局部区域的复杂度的方法。张福海等[8]改善代价地图与室内环境的匹配性，提升了地图更新的速度。

以上研究成果均针对传统栅格地图建立方式进行优化，使栅格地图能包含更多环境信息，以提高自主导航效率。……