一种高效率配准的激光雷达与IMU移动机器人三维紧耦合SLAM方法技术

技术编号:45790710 阅读:11 留言:0更新日期:2025-07-11 20:04
本发明专利技术提供一种高效率配准的激光雷达与IMU移动机器人三维紧耦合SLAM方法,涉及机器人技术领域,包括将激光雷达与IMU传感器装配到机器人上,并与操作系统平台连接,以接收和订阅来自传感器的信息数据,对传感器采集的数据进行预处理,激光点云数据在采集过程中通过IMU数据进行畸形矫正,对处理后的数据进行特征提取,找出激光点云中的关键特征点,使用帧间IMU预积分数据的增量来设定点云配准的初始位置,根据激光里程计计算出的位姿变化,选取关键帧。本发明专利技术提出了一种高效率配准的激光雷达与IMU移动机器人三维紧耦合SLAM方法和系统,旨在解决现有技术在复杂环境中定位与地图构建性能受限的问题,为移动机器人的应用提供更为准确和可靠的技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人,特别是指一种高效率配准的激光雷达与imu移动机器人三维紧耦合slam方法。


技术介绍

1、着机器人技术的不断发展,同步定位与地图构建(slam)已成为移动机器人领域的核心技术。slam技术旨在解决机器人在未知环境中同时进行自身定位与环境地图构建的问题。近年来,激光雷达与惯性测量单元(imu)的融合应用在该领域受到了广泛关注。

2、激光雷达能够提供精确的环境距离信息,帮助机器人感知周围环境并构建二维或三维地图。然而,激光雷达数据在高速运动或复杂动态环境中可能受到畸变影响,导致地图构建和定位精度下降。为了解决这个问题,研究人员开始尝试将imu数据与激光雷达数据进行融合。

3、imu能够提供机器人的姿态、速度和位置等运动信息,且其数据更新频率高,对于快速运动中的机器人具有很好的补充作用。通过融合激光雷达与imu数据,可以有效地矫正激光雷达数据的畸变,提高机器人的定位精度和地图构建质量。

4、目前,已有许多研究致力于激光雷达与imu的融合slam技术。然而,现有的方法在数据预处理、特征提取、关键帧选取、回环本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效率配准的激光雷达与IMU移动机器人三维紧耦合SLAM方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高效率配准的激光雷达与IMU移动机器人三维紧耦合SLAM方法,其特征在于,将激光雷达与IMU传感器装配到机器人上,并与操作系统平台连接,以接收和订阅来自传感器的信息数据,包括:

3.根据权利要求2所述的高效率配准的激光雷达与IMU移动机器人三维紧耦合SLAM方法,其特征在于,对传感器采集的数据进行预处理,激光点云数据在采集过程中通过IMU数据进行畸形矫正,包括:

4.根据权利要求3所述的高效率配准的激光雷达与IMU移动机器人三维紧耦合SLA...

【技术特征摘要】

1.一种高效率配准的激光雷达与imu移动机器人三维紧耦合slam方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高效率配准的激光雷达与imu移动机器人三维紧耦合slam方法,其特征在于,将激光雷达与imu传感器装配到机器人上,并与操作系统平台连接,以接收和订阅来自传感器的信息数据,包括:

3.根据权利要求2所述的高效率配准的激光雷达与imu移动机器人三维紧耦合slam方法,其特征在于,对传感器采集的数据进行预处理,激光点云数据在采集过程中通过imu数据进行畸形矫正,包括:

4.根据权利要求3所述的高效率配准的激光雷达与imu移动机器人三维紧耦合slam方法,其特征在于,imu数据处理公式:

5.根据权利要求4所述的高效率配准的激光雷达与imu移动机器人三维紧耦合slam方法,其特征在于,根据激光里程计计算出的位姿变化,选取关键帧,使用flan...

【专利技术属性】
技术研发人员:张庆永林震楠郭姝君
申请(专利权)人:福建理工大学
类型:发明
国别省市:

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