論文《Frontier Based Exploration for Autonomous Robot》

1

文章的重點時實現波前邊界檢測，在實時構建的地圖上搜索邊界，并通過一個規劃算法引導機器人移動到最近的邊界，直至創建整個環境。
一些概念：
Unknown Region：
Known Region：
Open-Space：不包含障礙物的已知區域。
Occupied-Space：包含障礙物的已知區域。
Occupancy Grid：
Frontier：已知區域與未知區域的交界。邊界是一組未知區域點，每個點都包含Open-Space鄰域點。

2

邊界檢測算法基于廣度優先策略。首先在整個網格上運行BFS搜索，并將邊界點添加到一個隊列中。然后再邊界點上運行第二個BFS搜索以獲得最終邊界（邊界是連續的，是由邊界點連接而成）。
邊界按照與機器人當前位置的歐氏距離的遞增順序排列在隊列中。因此，該算法引導機器人移動到最近的邊界。

3

算法是在frontier-based exploration【1】上改進的，稱為Wavefront Frontier Detector (WFD) 波前邊界檢測算法。WFD與原來的方法相似，基于兩個嵌套的廣度優先搜索。WFD算法相對于原始算法的主要優點是，它只掃描占用網格的已知區域，而不是在算法每次運行時掃描整個網格的原始方法。WFD方法是有效的，因為邊界永遠不會出現在未知區域。這一關鍵差異顯著降低了算法的時間復雜度。為了確保每次調用算法時只掃描已知區域，WFD使用四種可能的指示之一對點進行分類：
Map-Open-List: 第一層BFS 隊列中的點
Map-Close-List: 第一層BFS已經處理過的點
Frontier-Open-List: 第二層BFS 隊列中的點
Frontier-Close-List: 第二次BFS處理過的點

代碼:https://github.com/tpepels/turtlebot_slam

代碼未能成功復現,但邏輯比較清晰.

總框圖

波前邊界檢測算法

總結

以上是生活随笔為你收集整理的波前边缘检测 Wavefront Frontier Detector的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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