结合退火优化和遗传重采样的RBPF算法

RBPF是一种有效解决同时定位和建图的算法。传统的RBPF算法使用的粒子数目多并且频繁地执行重采样，导致粒子退化且估计能力下降，从而构建的栅格地图精度不高。针对上述缺点，对RBPF提出优化，首先将机器人的运动模型与观测模型结合作为其混合提议分布，同时利用退火参数优化混合提议分布，调控两者在提议分布中的比例，使其更加精确；其次在重采样过程中根据粒子的权值对其进行分类，对高权重以及低权重粒子引入自适应遗传算法变异交叉操作，减少了重采样次数，有效维持了粒子多样性。在MATLAB上进行仿真验证，同时结合了Kobuki运动底盘在机器人操作系统（ROS）上进行实际验证。实验结果表明，与传统的RBPF算法相比，算法能够使用更少的粒子精确估计出机器人的位姿及路标，能够建立精度更高的栅格地图，并且具有更低的均方根误差和计算时间。