一种融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法技术

本发明专利技术公开了一种融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法，包括：首先，对原始点云进行基于扇区直线拟合的地面分割，其次，通过计算曲率对分割点云提取边缘特征和平面特征，采取基于特征的点云匹配方法对相邻两帧点云执行帧间匹配，以获取激光雷达的初始位姿估计；然后，采用RANSAC算法对当前关键帧点云进行地面拟合，根据地面起伏变化设计相应的地面约束添加策略；最后，采用基于特征点云簇间相对关系的两步回环检测方法以构建闭环约束，将里程计、地面约束、闭环约束作为因子添加到因子图中进行全局位姿优化，并根据优化后的位姿构建全局一致的增量式地图。本方法克服了激光雷达在Z轴方向上的漂移问题，并且对室内和室外的地面环境具有一定的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种融合地面约束和闭环约束的激光slam方法，属于移动机器人自主导航与定位领域。

技术介绍

1、激光slam(simultaneous localization and mapping)是一种先进的机器人导航与定位技术，旨在解决机器人在未知环境中实现同时自我定位与环境地图构建的问题。该技术通过所搭载的激光传感器来感知所处环境的信息，并利用获取的高精度三维点云数据识别环境中的几何特征。通过处理所获取的环境信息，使得激光slam系统能够不断地更新机器人的位置估计并进行全局一致地图构建。该项技术为移动机器人提供了在动态及未知环境中进行精准导航的能力，广泛应用于自动驾驶汽车、无人机巡航以及服务机器人等诸多领域。

2、通常激光雷达安装在车辆顶部，激光束打到地面上的垂直入射角较大，导致精度较差。并且在室外大范围场景下运行激光slam时，不可避免的存在误差累积，尤其在z轴方向上存在明显的漂移问题，具体表现在原本笔直的走廊在实际所建地图中出现向上翘的现象。因此，亟需添加额外约束或引入其他传感器信息来降低激光slam在z轴方向上的漂移。除此之外，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下过程：

3.根据权利要求1所述的融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下过程：

4.根据权利要求1所述的融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下过程：

5.根据权利要求1所述的融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下过程：</p>

6.根据...

【技术特征摘要】

1.一种融合地面约束和闭环约束的激光slam方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的融合地面约束和闭环约束的激光slam方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括以下过程：

3.根据权利要求1所述的融合地面约束和闭环约束的激光slam方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括以下过程：

4.根据权利要求1所述的融合地面约束和闭环约束的激光slam方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括以下过程：

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓苏，范明泽，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：