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Autonomous Navigation for Mobile Service Robots in Urban Pedestrian Environments

机译：城市行人环境中移动服务机器人的自主导航

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摘要

This paper presents a fully autonomous navigation solution for urban, pedestrian environments. The task at hand, undertaken within the context of the European project URUS, was to enable two urban service robots, based on Segway RMP200 platforms and using planar lasers as primary sensors, to navigate around a known, large (10,000 m～2), pedestrian-only environment with poor global positioning system coverage. Special consid eration is given to the nature of our robots, highly mobile but two-wheeled, self-balancing, and inherently unstable. Our approach allows us to tackle locations with large variations in height, featuring ramps and stair cases, thanks to a three-dimensional, map-based particle filter for localization and to surface traversability in ference for low-level navigation. This solution was tested in two different urban settings, the experimental zone devised for the project, a university campus, and a very crowded public avenue, both located in the city of Barcelona, Spain. Our results total more than 6 km of autonomous navigation, with a success rate on go-to requests of nearly 99%. The paper presents our system, examines its overall performance, and discusses the lessons learned throughout development.
机译：本文提出了一种针对城市，行人环境的完全自主的导航解决方案。在欧洲项目URUS的背景下完成的当前任务是，使两个基于Segway RMP200平台并使用平面激光作为主要传感器的城市服务机器人在已知的大型（10,000 m〜2）范围内导航，全球定位系统覆盖范围较差的纯步行者环境。我们对机器人的性质进行了特殊考虑，它们具有很高的机动性，但具有两轮驱动能力，自平衡能力和固有的不稳定特性。我们的方法使我们能够应对高度变化较大的位置，包括坡道和楼梯案例，这要归功于基于地图的三维三维粒子过滤器进行本地化，以及基于表面遍历的低水平导航能力。该解决方案在两个不同的城市环境中进行了测试，分别是为该项目设计的实验区，一个大学校园和一个非常拥挤的公共大街，它们都位于西班牙的巴塞罗那市。我们的结果总计超过6公里的自主导航，对请求的成功率将近99％。本文介绍了我们的系统，检查了系统的整体性能，并讨论了在整个开发过程中获得的经验教训。

著录项

  • 来源
    《Journal of Robotic Systems》 |2011年第3期|p.329-354|共26页
  • 作者

    E. Trulls; A. Corominas Murtra; J. Perez-lbarz; G. Ferrer; D. Vasquez; Josep M. Mirats-Tur; A. Sanfeliu;

  • 作者单位

    Institut de Robdtica i Informatica Industrial, CSIC-UPC, Barcelona, Spain;

    Institut de Robdtica i Informatica Industrial, CSIC-UPC, Barcelona, Spain;

    Institut de Robdtica i Informatica Industrial, CSIC-UPC, Barcelona, Spain;

    Institut de Robdtica i Informatica Industrial, CSIC-UPC, Barcelona, Spain;

    Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, Switzerland;

    Cetaqua, Centro Tecnoldgico del Agua, Barcelona, Spain;

    Institut de Robdtica i Informatica Industrial, CSIC-UPC, Barcelona, Spain;

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