石化危险事故搜救移动机器人SLAM问题研究

作     者：王燕 索寒生 贾贵金 WANG Yan;SUO Han-sheng;JIA Gui-Jin

作者机构：中国石油化工集团公司北京100728 石化盈科信息技术有限责任公司北京100007 

出 版 物：《控制工程》 (Control Engineering of China)

年 卷 期：2018年第25卷第2期

页      码：346-351页

摘      要：石油化工火灾火势发展快,火情易变,且时有突发险情,后果难以预料。因此,需要充分利用耐高温高压的移动机器人,进行内部侦查,查找有无人员伤亡,查明燃烧位置、形式以及面积,然后再投入充足的救援力量,以快制快,确定进攻和撤退路线。针对危险现场复杂环境,噪声大,救援迫切性要求,文章提出一套具有高鲁棒性、快速定位的单目视觉SLAM系统。主要内容是,首先,为减少危险环境中图像存在大噪声,论文提出一种基于双向匹配机制的SURF方法,在快速提取图像的点特征的同时保证了稳定可靠性。然后,在这些提取得点特征基础上,因为救援任务的迫切性,论文设计了一种融合互信息和图像信息的路标和位置更新方法,它通过不同时刻路标的互信息增益判断是否进行状态更新,来提高定位的快速性。在此基础上,设计和实现基于扩展卡尔曼滤波技术（Extended Kalman Filter,EKF）的单目视觉SLAM系统。最后,通过实验验证了所设计的SLAM系统具有较高可靠性和定位速度快等优点。

主 题 词：石化行业 移动机器人 机器人定位与建图 SURF方法 互信息 扩展卡尔曼滤波 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 081104[081104] 08[工学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.14107/j.cnki.kzgc.161514

馆 藏 号：203283338...