一种分体式SLAM设备及多传感器融合定位方法技术

技术编号:41717750 阅读:17 留言:0更新日期:2024-06-19 12:44
本发明专利技术公开了一种分体式SLAM设备及多传感器融合定位方法。本发明专利技术定位方法首先基于激光‑惯性子系统和视觉‑惯性子系统将激光雷达数据和视觉数据分别与惯性数据融合,然后以IMU的估计误差、激光雷达残差和视觉重投影误差为约束,共同估计系统状态并输出高频精确位姿;同时,采用激光‑视觉回环联合检测,达成优势互补,提升了回环检测的准确性和鲁棒性,在进行位姿图优化后进一步提高了全局一致性。同时,本发明专利技术还设计了一种采用分体式结构的便携SLAM设备,该设备包含手持部分和挎箱部分,通过设备分体实现便携手持,同时该设备的手持部分单层设计具有高扩展性,可以搭载任意不同型号的传感器以满足算法具体需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人感知定位与建图,具体涉及一种分体式slam设备及多传感器融合定位方法。


技术介绍

1、同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,slam)是当前在机器人感知定位与导航领域非常具有研究前景的技术。这项技术的核心意义在于,当机器人处在未知无卫星导航环境下,不依赖于外部测量给出的信息确定自身的位置,而是依赖于自身传感器去确定自身位置的增量,从而确定本体在环境地图中的位置,同时根据当前位置和当前位置的传感器数据建立环境点云地图。目前,基于单一传感器如相机或激光雷达已经有一些比较成熟的解决方案,然而,随着机器人在未知环境中执行任务复杂性的增加,现有的基于单一传感器的方法已经无法满足其感知定位需求,其在大范围复杂环境中无法实现准确鲁棒的位姿估计,为了解决这个问题,多传感器融合的方法开始被更多的采用,由于其结合了不同传感器的特点,达成优势互补,因而能够实现在传感器退化的环境中提供有效的状态估计。

2、目前针对多传感器融合定位方法,已有的解决方案有如下几种:

3、方案1:lin等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多传感器融合定位方法,所述传感器包括激光雷达、IMU和相机;其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,采用如下方式进行运动补偿:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中通过点云的空间位置分布来判断场景范围大小,并基于此自适应调整体素分辨率,保证约束充足;

4.如权利要求1~3任一所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,对降采样处理后的当前帧点云进行最近邻搜索,根据搜索到的最近邻点进行平面拟合,将点到拟合平面的距离作为激光雷达残差,所述激光雷达残差为:

5.如权利要求1或4所述的方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种多传感器融合定位方法,所述传感器包括激光雷达、imu和相机;其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,采用如下方式进行运动补偿:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中通过点云的空间位置分布来判断场景范围大小,并基于此自适应调整体素分辨率,保证约束充足;

4.如权利要求1~3任一所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,对降采样处理后的当前帧点云进行最近邻搜索,根据搜索到的最近邻点进行平面拟合,将点到拟合平面的距离作为激光雷达残差,所述激光雷达残差为:

5.如权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述步骤3中,重投影误差为:

6.如权利要求1所述的方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:方浩杨淏宇葛奕谷施扬熹曹旭梁昕恺杨庆凯
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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