机器人

北大核心,JST,EI,CSCD,WJCI

国内刊号:21-1137/TP

国际刊号:1002-0446

机器人杂志2024年第4期:复杂地形环境下的多传感器融合SLAM技术

发布日期:

作者:路春晓, 钟焕, 刘威, 周勇, 崔智全, 李卫华

关键词:同时定位与地图构建, 迭代误差状态卡尔曼滤波(IESKF), 因子图, 传感器融合

针对在野外、森林、山地或建筑工地等复杂环境中,SLAM(同时定位与地图构建)算法精度下降、定位漂移或甚至失效的问题,提出一种复杂地形环境下的多传感器融合SLAM算法。首先,针对剧烈运动时点云畸变严重的问题,提出了一种自适应划分雷达帧的子帧分割方法,并利用IMU(惯性测量单元)预积分技术进行点云畸变补偿,降低点云帧内失真,提高SLAM算法在剧烈运动时的鲁棒性;然后,算法前端基于迭代误差状态卡尔曼滤波(IESKF)算法,融合激光雷达、IMU的数据进行状态估计,为后端提供精确的初始位姿;后端基于因子图,融合前端激光惯导里程计因子、闭环检测因子、全球定位系统(GPS)因子,提高SLAM算法的准确性和全局一致性。最后,在剧烈运动场景、校园综合场景以及野外森林场景中对算法进行了测试。实验结果显示,与FAST-LIO2算法和LIO-SAM算法相比,本文算法的定位精度更高,建图更加清晰,在剧烈运动场景中更具鲁棒性。

来源:2024年第4期

《机器人》期刊编辑部

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