2
С.Н. Загоруйко, В.П. Носков
Рис. 1.
Сенсор Asus Xtion Pro Live
Дальнометрические изображения (облака точек) этого сенсора тре-
буют фильтрации, которая включает в себя три этапа:
1) фильтрацию дальнометрических данных двусторонним филь-
тром [3];
2) преобразование дальнометрических данных из исходной
(сферической) системы координат в декартову систему коор-
динат;
3) вычисление нормалей аппроксимирующих плоскостей для всех
троек соседних точек и отбрасывание точек, нормали в которых
не совпадают.
Алгоритм построения объединенной объемной модели внешней
среды при движении мобильного робота состоит из повторения следу-
ющих шагов (рис. 2). Перед началом движения робота (сенсора) вво-
дятся его начальные координаты (линейные и угловые) и формирует-
ся первый фрагмент трехмерной модели по данным сенсора. Затем
выполняется перемещение робота на один шаг и формируется новый
фрагмент трехмерной модели по новым данным сенсора после их
фильтрации.
В общем случае параметры перемещения (приращения линейных
и угловых координат) неизвестны или известны с погрешностью бор-
товой навигационной системы, а для дополнения трехмерной модели
новым фрагментом их необходимо знать с точностью, соизмеримой
с размерами пикселя. Такая навигационная задача решается методами
экстремальной навигации на основе анализа новых и предыдущих дан-
ных сенсора.
Условиями успешного применения методов экстремальной навига-
ции являются [4]:
1) достаточная точность и подробность анализируемых дальноме-
трических и телевизионных изображений;
2) пересечение новой и предыдущей зоны обзора сенсора;
3) пригодность рабочей зоны обзора для методов экстремальной
навигации.
Первое условие обеспечивается характеристиками сенсора, второе –
рациональным управлением периода съема данных сенсора в процессе
