c++ - 为自主机器人创建和存储 2D/3D map

Question

我 build 了一辆能够跟踪其位置并扫描其环境以寻找障碍物的自动遥控汽车。但是，我对如何存储/创建其环境 map 感到困惑。环境的大小不会固定，因为机器人探索它可能会发现新的区域。我的背景是导航，所以这部分和确定障碍物在哪里是容易的部分(对我来说)。困难的部分是如何存储/访问数据。

最初我打算使用分辨率为 2-5 厘米的 2D 阵列/矩阵，即当投影到地面上时，每个单元格的宽度为 2-5 厘米。然而，这可能会占用大量内存(它是嵌入式的，所以我的资源有限，目前有 512mb 的 RAM，但在原型(prototype)完成后可能会减少)。同样，我最终会将系统转移到四轴飞行器上，所以我将在 3D 中工作。下一个解决方案是创建一个有位置的障碍物对象。但是我不确定如何:1. 跟踪物体的大小和方向，即如何判断物体是墙还是只是 table 腿(不能避开墙，可以绕过腿)和 2 . 如何有效地搜索/判断障碍物是否挡住了机器人的去路。

我正在使用 C++，并集成了摄像头和超声波传感器来检测环境。如前所述，坚持如何有效地存储环境。我想保留环境信息，无论是保存到文件还是发送到服务器，以便以后使用/访问 map 。有人可以就尝试什么或从哪里开始寻找任何建议吗，这个领域对我来说是全新的？

Answer 1

您可以使用 R 树，您的初始位置是树的根。每次你可以去某个地方，你可以把你去过的地方添加到你的树中。如果可能，您还可以将一些相邻的部分融合在一起。

从内存的角度来看，您不受数组/矩阵限制的限制，您只存储有值(value)的数据。您可以选择存储什么:障碍物或自由空间。在这种结构中搜索也很有效。

至于实现，你可以看看 r-tree in the boost library .

稍后，如果您希望您的机器人从一个点移动到另一个点，您甚至可以根据您的树创建一个图形以供寻路算法使用。