利用IMU进行坡度补偿的激光SLAM系统及实现方法技术方案

技术编号:41338231 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-20 09:56
本发明专利技术提供利用IMU进行坡度补偿的激光SLAM系统及实现方法,系统包括:数据预处理及坡度检测模块,用于采集并处理巷道内部原始点云数据,获得坡度信息;采集并处理移动小车IMU数据,获得小车位姿初始值以及IMU因子;激光点云位姿估计模块,用于基于所述坡度信息以及所述小车位姿初始值,进行特征点分类以及帧间匹配位姿估计,获得联合误差以及关键帧因子;高精度建图模块,用于基于所述联合误差、所述帧间匹配位姿估计、所述关键帧因子以及所述IMU因子,进行因子图优化,并基于坡道局部地图,获得坡道全局地图,完成坡度补偿。本发明专利技术适用范围广泛,可以拓展至无人车、无人机、水下航行器等多种移动平台上进行复杂环境SLAM。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于移动机器人的定位与建图,具体涉及利用imu进行坡度补偿的激光slam系统及实现方法。


技术介绍

1、如今,移动机器人slam技术得到了广泛的研究,slam技术不仅广泛应用于自主移动机器人和自动驾驶领域,同时在地下矿山、隧道、煤矿巷道等特殊领域发挥了重要作用。复杂环境如矿山岩壁表面特征缺失、环境昏暗没有光线以及颠簸湿滑路面等不规则环境,常对导航和运动控制系统提出极大挑战。尤其是地面起伏较大,存在较多的上下坡或者多层环境,车辆的姿态经常因路况变化而产生急剧改变,而传统导航系统大多基于平面假设,难以准确追踪和纠正这些姿态变化,导致定位误差和姿态漂移的积累。同时,自主移动机器人不能判断斜坡的可通行性,这不仅影响车辆的定位和建图精度,也可能影响导航决策的安全性。

2、部分矿山巷道内部路面复杂,坡度较大且不平整,机器人的运动会受到较大的俯仰和弹跳运动的影响,从而产生较大的姿态变化。坡度检测有助于构建更真实的地图,提高定位精度,对地下矿山等特殊场景意义重大。loam、cartographer、gmapping等激光slam框架在结构特征明显,尤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.利用IMU进行坡度补偿的激光SLAM系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的利用IMU进行坡度补偿的激光SLAM系统,其特征在于,所述数据预处理及坡度检测模块包括:

3.根据权利要求2所述的利用IMU进行坡度补偿的激光SLAM系统,其特征在于,所述点云数据处理单元包括:

4.根据权利要求3所述的利用IMU进行坡度补偿的激光SLAM系统,其特征在于,所述坡度检测子单元获得所述坡度信息的具体过程为:

5.根据权利要求3所述的利用IMU进行坡度补偿的激光SLAM系统,其特征在于,IMU数据处理单元包括:

<p>6.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.利用imu进行坡度补偿的激光slam系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的利用imu进行坡度补偿的激光slam系统,其特征在于,所述数据预处理及坡度检测模块包括:

3.根据权利要求2所述的利用imu进行坡度补偿的激光slam系统,其特征在于,所述点云数据处理单元包括:

4.根据权利要求3所述的利用imu进行坡度补偿的激光slam系统,其特征在于,所述坡度检测子单元获得所述坡度信息的具体过程为:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂闻钱梁梁代碧波曾学敏王运敏朱天强
申请(专利权)人:中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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