一种基于激光SLAM的自主导航与环境建图方法及系统技术方案

技术编号:42965331 阅读:23 留言:0更新日期:2024-10-15 13:11
本发明专利技术公开一种基于激光SLAM的自主导航与环境建图方法及系统,该系统通过对激光雷达进行去畸变处理并与IMU联合标定,确保传感器数据的精准。通过高斯平滑处理权重异常粒子,并采用低方差重采样策略对Gmapping算法进行优化,进一步减少粒子的退化现象并提高粒子多样性。根据计算粒子的有效样本,动态调整粒子数量以提高算法的计算效率。此外,对RRT_Connect算法进行优化,通过增加动态目标生成和重连机制,并加快收敛速度,使其找到最优路径。通过引入剪枝和贝塞尔曲线的方法,使路径更简洁自然。最终将改进的RRT_Connect算法与TEB算法融合,实现精准的地图导航和避障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于室内移动机器人导航领域,具体涉及一种基于激光slam的自主导航与环境建图方法及系统。


技术介绍

1、近年来,随着信息化时代的快速发展,越来越多的移动机器人参与到了日常活动中,目前室内移动机器人已经广泛用于医院、酒店、家庭服务中。移动机器人主要通过传感器实现环境建图和导航进而完成一系列的特定任务,因此针对室内机器人的高精度建图和高效精准导航的研究具有重要意义。

2、目前,室内移动机器人的建图方式主要依靠激光slam算法,其中gmapping算法是最常用的建图算法,但是机器人在面对复杂环境时,建图中变化的运动轨迹会对估计位姿产生影响,造成建图的不准确从而导致局部地图出现漂移现象。rrt_connect算法适合在复杂环境中进行路径规划,但是该算法规划的路径长度较长并且伴有较多的拐弯路径,不利于机器人的导航。


技术实现思路

1、鉴于以上问题,本专利技术提供了一种基于激光slam的自主导航与环境建图方法及系统,通过对激光雷达进行去畸变处理,并对激光雷达和imu进行联合标定,以获取准确的传感器数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于激光SLAM的自主导航与环境建图的方法及系统,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于激光SLAM的自主导航与环境建图的方法及系统,其特征在于,所述的S1中,结合VICP算法和轮式里程计去除激光雷达畸变,通过设置转换矩阵并结合IMU数据优化,实现激光雷达与IMU的联合标定。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光SLAM的自主导航与环境建图的方法及系统,其特征在于,所述的S2中,通过订阅IMU和里程计的数据信息,采用扩展卡尔曼滤波器根据观测模型和传感器数据更新状态估计和协方差矩阵,并根据时间戳对数据进行同步融合与发布。

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【技术特征摘要】

1.一种基于激光slam的自主导航与环境建图的方法及系统,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于激光slam的自主导航与环境建图的方法及系统,其特征在于,所述的s1中,结合vicp算法和轮式里程计去除激光雷达畸变,通过设置转换矩阵并结合imu数据优化,实现激光雷达与imu的联合标定。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光slam的自主导航与环境建图的方法及系统,其特征在于,所述的s2中,通过订阅imu和里程计的数据信息,采用扩展卡尔曼滤波器根据观测模型和传感器数据更新状态估计和协方差矩阵,并根据时间戳对数据进行同步融合与发布。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光slam的自主导航与环境建图的方法及系统,其特征在于,所述的s3中,同时...

【专利技术属性】
技术研发人员:马静王孟郭嵩张磊
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:

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