一种固态激光雷达融合多源里程的井下SLAM方法技术

本发明专利技术公开了一种固态激光雷达融合多源里程的井下SLAM方法，确定多固态激光雷达的布局方案；多固态激光雷达外参标定，获取精确的外参变换矩阵；多源里程融合获取位姿信息，实现全局定位；对多固态激光雷达实时获取的点云进行拼接；根据实时位姿信息，将实时拼接点云转换至全局地图，完成地图构建。本发明专利技术以固态激光雷达作为实现煤矿井下的定位建图的硬件，取代了高成本、难满足车规级要求的传统机械旋转式激光雷达，既符合激光雷达固态化的发展趋势，也降低井下无人驾驶应用成本及难度；同时提出了融合轮式里程计、IMU、激光里程计以及UWB等多源里程的定位方法，解决了传统SLAM方法在井下环境定位存在累积误差及漂移的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种井下slam方法，具体涉及一种固态激光雷达融合多源里程的井下slam方法。

技术介绍

1、近年来，我国积极加快煤矿智能化建设，其中无人驾驶技术作为实现智能化的重要手段，对于降低人员劳动强度、运输成本和提高生产效率具有重大意义。slam是实现无人驾驶的基础与核心技术之一，其利用传感器采集的数据实现定位与地图构建。根据传感器种类不同，slam技术通常分为激光slam和视觉slam。视觉slam在光线昏暗的煤矿井下稳定性较差，因此井下通常采用激光slam技术。但是受限于煤矿井下这一特殊环境，井下激光slam技术发展相对较缓，目前尚且采用基于机械旋转式激光雷达的研究方案，成本高、难以满足车规级要求，并且不符合激光雷达向窄视场、固态化发展趋势，不利于规模化应用。

2、为解决前述问题，同时针对gps定位失效、单一传感器精度低等引起的定位失准问题，提出一种固态激光雷达融合多源里程的井下slam方法。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种固态激光雷达融合多源里程的井下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固态激光雷达融合多源里程的井下SLAM方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种固态激光雷达融合多源里程的井下SLAM方法，其特征在于，所述步骤S1中确定多固态激光雷达布局方案的方法为：根据固态激光雷达的视场角，同时确保相邻激光雷达之间具有重叠视场，确定固态激光雷达的数量以及布置位置，保证360°视场，将其作为布局方案。

3.根据权利要求1所述的一种固态激光雷达融合多源里程的井下SLAM方法，其特征在于，所述步骤S2中多固态激光雷达外参标定的方法为：首先根据布局方案，对井下无人驾驶设备进行硬件布置；然后进行粗标定，采用人工量测手段，测量...

【技术特征摘要】

1.一种固态激光雷达融合多源里程的井下slam方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种固态激光雷达融合多源里程的井下slam方法，其特征在于，所述步骤s1中确定多固态激光雷达布局方案的方法为：根据固态激光雷达的视场角，同时确保相邻激光雷达之间具有重叠视场，确定固态激光雷达的数量以及布置位置，保证360°视场，将其作为布局方案。

3.根据权利要求1所述的一种固态激光雷达融合多源里程的井下slam方法，其特征在于，所述步骤s2中多固态激光雷达外参标定的方法为：首先根据布局方案，对井下无人驾驶设备进行硬件布置；然后进行粗标定，采用人工量测手段，测量各个固态激光雷达坐标系相对于井下无人驾驶设备坐标系的外参变换矩阵将多个固态激光雷达坐标系低精度地统一至井下无人驾驶设备坐标系下；最后进行精标定，确定将各个固态激光雷达坐标系精确统一至井下无人驾驶设备坐标系下。

4.根据权利要求3所述的一种固态激光雷达融合多源里程的井下slam方法，其特征在于，所述固态激光雷达坐标系为：以固态激光雷达中心位置为原点，固态激光雷达的正前、正左、正上分别为x轴、y轴、z轴的正方向；所述井下无人驾驶设备坐标系为：以井下无人驾驶设备中心位置为原点，井下无人驾驶设备前进方向、井下无人驾驶设备左侧、井下无人驾驶设备上方分别为x轴、y轴、z轴的正方向；外参变换矩阵表示为：

5.根据权利要求3所述的一种固态激光雷达融合多源里程的井下slam方法，其特征在于，所述精标定的方法为：首先将已配置多固态激光雷达的无人驾驶设备移动至明显特征处，确保相邻固态激光雷达重叠视场内存在明显特征；启动固态激光雷达后静置5s获取点云数据；然后执行首次精标定，先选取两组相邻固态激光雷达分别作为源...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍久圣，崔邵云，阴妍，王茂森，张可琨，高明宇，王凯，徐世伟，张航，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：