桂林电子科技大学信息科技学院 唐 力 韩桂明 刘苏芮 欧为祥 李宏辉

本文主要是对移动机器人的二维地图构建、自身定位与导航、运动物体跟随、多用户视频监控这几个方面进行研究。本设计是基于ROS_Kinetic的智能交互轮式移动机器人，可根据多传感器的数据融合处理未知复杂环境的信息，通过SLAM算法构建平面二维地图，并通过加载构建好的二维地图进行自身定位与目标点导航；机器人可通过自身传感器的数据，锁定与自身最近的运动物体，实现运动物体跟随；同一局域网下，可以通过其他若干个设备进行多点（多用户）视频监控。此设计主要是对移动机器人的“动态感知、环境建模、路径规划、行为控制、远程监控”展开研究，所以这个项目是一个集环境感知、动态决策、路径规划和行为控制等多功能于一体的综合系统。

1 整体方案设计

本文的总体方案分为三大模块，分别为基于树莓派的Linux嵌入式平台、基于PC端的Linux平台以及基于STM32的单片机开发平台。树莓派端作为整个系统的数据采集以及机器人动力控制的消息发布；PC端会接收树莓派端采集到的大量的数据进行处理并且发布机器人运动控制的相关命令；STM32平台一方面用来采集机器人此刻的里程计（机器人移动角速度、线速度）数据进行发布，另一方面是订阅相关的控制数据，并且为机器人执行相关的运动控制。整体设计框架如图1所示。

图1 整体设计框图

2 实现原理

2.1 室内SLAM二维建图实验原理

SLAM（simultaneous localization and mapping），即时定位与地图构建，或迸发建图与定位。……