移动机器人导航与定位

项目背景

项目面向室内复杂环境的自主移动需求，在光照变化、走廊重复结构等场景下提升定位与导航稳定性。

我的职责

• 将建图、定位、规划模块整合为统一 ROS2 导航链路
• 设计地图从在线构建到离线复用的流程
• 调整局部规划参数，优化避障与转弯平顺性
• 增加运行期健康检查与恢复策略

系统设计

感知与定位

• 以激光匹配保证地图一致性
• 以视觉里程计作为补充观测源
• 在状态估计层进行融合，增强鲁棒性

规划与控制

• 全局规划负责长距离路径生成
• 局部规划处理动态障碍与实时约束
• 对速度输出做平滑整形，提升靠站稳定性

运行可靠性

• 定位失效和路径阻塞时触发恢复行为
• 地图状态异常时自动重置规划器
• 提供日志回放链路，支持离线问题复盘

难点与优化

难点：重复走廊场景漂移上升

优化措施：

• 在建图流程中增加利于回环的关键路径点
• 根据置信度动态调整融合权重
• 重调激光匹配阈值，适配走廊几何特征

难点：窄通道附近出现振荡

优化措施：

• 重新设置局部代价地图与膨胀参数
• 在短时域规划中增加方向一致性惩罚
• 抑制转向时的速度尖峰

项目结果

• 长距离自主导航成功率显著提升
• 狭窄区域通过与靠站动作更稳定
• 在不同光照条件下保持较好复现性

下一步计划

• 引入语义感知约束，提升场景理解能力
• 支持多楼层地图切换与上下文保持
• 按场景类型自动切换参数配置