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根據(jù)室內(nèi)外道路特征的不同，所采用的傳感器也不同，因此，設(shè)計不同的感知建模算法，以實現(xiàn)識別室內(nèi)外道路邊界、計算傳感器與道路的位姿關(guān)系等信息，構(gòu)造道路模型。

廊道邊界建模

在廊道場景下，直線障礙集合主要反映了兩側(cè)壁面情況，因此基于該先驗信息，判斷直線段障礙物集合OL中直線段的分布情況，并將其分為機器人左側(cè)、右側(cè)集合。如圖 3.1中所示，olid-xy下的直線段中點位置可用于判別直線段位置，若直線段的中點縱坐標(biāo)大于零，則劃分為左側(cè)直線段集合，反之，則劃分為右側(cè)直線段集合。

僅有當(dāng)左、右側(cè)集合中的直線段障礙數(shù)量為正時，才進行重組融合，計算道路邊界斜率及道路寬度，否則視為異常情況，放棄該幀數(shù)據(jù)。具體方法如下：

a.單側(cè)直線段集合斜率計算：依次選擇左（或右）側(cè)集合中的兩條直線段，并計算二者斜率差值的J對值，取差值Z小的兩條線段的均值作為左（或右）側(cè)壁面的斜率，若單側(cè)集合中僅有一條直線段，則直接取該直線段的斜率。

b.兩側(cè)直線段集合斜率計算：由于兩側(cè)壁面存在平行關(guān)系，因此將左、右側(cè)計算得到的斜率的均值作為廊道壁面的估計斜率，并使用估計斜率修正左、右側(cè)直線段，使其成為兩條平行線，作為廊道壁面識別結(jié)果，同時也用這兩條平行線段替換眾多雜亂線段，因此直線障礙集合OL簡化為兩條平行線段，如圖 3.1中紅色直線段所示。

c.廊道寬度估算：上述平行的左、右側(cè)直線方程，可用于估計廊道的寬度。

針對異常情況帶來的數(shù)據(jù)波動影響，且機器人運動、環(huán)境變化是連續(xù)的，因此采用滑動窗濾波算法，提升上述計算結(jié)果的平滑度。

雷達位姿求解

根據(jù)olid-xy及上述廊道邊界識別結(jié)果構(gòu)建環(huán)境地圖坐標(biāo)系olroad-xy，過點olid作道路中心線的垂線，交點是原點olroad，方向如圖。雷達在該環(huán)境地圖坐標(biāo)系olroad-xy的姿態(tài)角θlidar為