基于面元的机器人三维激光雷达室内实时定位和建图方法

作者：刘今越; 唐旭; 贾晓辉; 徐文枫; 李铁军^*

来源：仪器仪表学报, 2020, 41(07): 99-106.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2006550

• 激光雷达
• 室内定位和建图
• 面元
• 概率融合

为了满足室内服务机器人定位能力要求,在考虑室内环境结构化特征和激光雷达独特优势的基础上,提出了从雷达点云中提取面元表达环境以实现室内精确定位和建图的方法。对激光雷达的扫描线进行分割,通过计算分割段内各点的凸系数的连续性条件确定面元覆盖范围。定位和建图分为两个阶段,首先求解点云帧间运动,作为全局位姿的估计;其次对全局位姿进一步优化,依概率将帧面元融入地图。两个阶段均优化隐式移动最小二乘距离代价,而面元不确定模型则由激光雷达测量误差确定。最后,分别在空旷和狭窄两种场景下进行试验,结果表明,所提方法相对定位精度分别为0.022%和0.11%,地图一致性好、满足实时性要求。

• 单位
  河北工业大学