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【2h】

Vision-only autonomous navigation using topometric maps

机译:使用压花映射的视觉唯一自主导航

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摘要

This paper presents a mapping and navigation system for a mobile robot, which uses vision as its sole sensor modality. The system enables the robot to navigate autonomously, plan paths and avoid obstacles using a vision based topometric map of its environment. The map consists of a globally-consistent pose-graph with a local 3D point cloud attached to each of its nodes. These point clouds are used for direction independent loop closure and to dynamically generate 2D metric maps for locally optimal path planning. Using this locally semi-continuous metric space, the robot performs shortest path planning instead of following the nodes of the graph --- as is done with most other vision-only navigation approaches. The system exploits the local accuracy of visual odometry in creating local metric maps, and uses pose graph SLAM, visual appearance-based place recognition and point clouds registration to create the topometric map. The ability of the framework to sustain vision-only navigation is validated experimentally, and the system is provided as open-source software.
机译:本文提出了一种用于移动机器人的地图和导航系统,该系统使用视觉作为其唯一的传感器模式。该系统使机器人能够使用其环境的基于视觉的地形图来自主导航,规划路径并避开障碍物。该地图由全局一致的姿态图组成,该姿态图的每个节点上都附加了本地3D点云。这些点云用于方向独立的环路闭合,并动态生成2D度量图,以进行局部最优路径规划。使用这种局部半连续的度量空间,机器人可以执行最短的路径规划,而不是像大多数其他仅视觉导航方法那样遵循图形的节点。该系统在创建局部度量图时利用了视觉里程表的局部精度,并使用姿势图SLAM,基于视觉外观的位置识别和点云配准来创建地形图。该框架维持仅视觉导航的能力已通过实验验证,并且该系统作为开源软件提供。

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