摘要：拓扑地图作为室内导航系统的核心环境表征方式，通过节点表征关键位置、边描述连通关系，能够有效抽象复杂室内空间的逻辑结构，提升机器人的空间认知能力，适用于大范围动态环境下的高效路径规划。而在复杂动态室内环境中，机器人导航与路径规划往往面临着要素级语义信息缺失及三维空间拓扑关系表征不足的问题。因此，本文提出了一种融合层次关系图（HRG）与细化节点关系图（F-NRG）的跨空间全局全要素三维空间拓扑图构建方法。首先，基于视觉大模型与YOLOE级联的多模型框架，实现了基于RGB的室内全要素的多尺度语义与几何信息高效提取；然后，提出HRG与F-NRG的构建方法，其中HRG通过垂直维度的层次关系（如包含、支撑）描述障碍物级场景结构，F-NRG则从水平维度表征要素间的拓扑连接关系；最后融合两者构建三维空间拓扑图，表征复杂室内场景中要素的分层空间语义与跨维度关联。实验表明，该方法能有效表征室内要素的三维空间拓扑关系，在支持全局路径规划的同时，为细粒度导航决策提供语义拓扑基础。
关键词：空间认知；路径规划；层次关系图；细化节点关系图；三维空间拓扑图
 

空间认知；路径规划；层次关系图；细化节点关系图；三维空间拓扑图