基于迭代最近点的井下无人机实时位姿估计

• 作者: 杨林 王岩 王星 马宏伟
• 来源期刊: 工矿自动化
• 学科: 工学
• 关键词: 井下四旋翼无人机 位姿估计 迭代最近点 三维激光雷达 点云数据 变换矩阵
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: “煤矿机器人智能化技术”专题
• 页码范围: 25-29
• 页数: 5页
• 分类号: TD67
• 字数: 3011字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17441

摘要

针对煤矿井下无GPS信号、低照度、结构化环境等特点,提出了一种基于迭代最近点(ICP)的井下无人机实时位姿估计方法.通过建立四旋翼无人机运动模型与机栽激光雷达观测模型,将煤矿井下四旋翼无人机位姿估计问题转换为机载激光点云数据的扫描匹配问题.用三维激光雷达作为四旋翼无人机机载环境测量传感器,得到无人机当前位姿下的观测点云数据;以第1帧位置为初始位,通过ICP方法得到连续2帧点云数据之间的相对变换矩阵,迭代求解连续关键帧点云数据,得到煤矿井下四旋翼无人机实时位姿估计结果.采用滤波与下采样方法对点云数据进行优化,加速变换矩阵的求解,满足四旋翼无人机位姿估计实时性需求.实验结果表明,基于ICP的井下无人机实时位姿估计方法能够快速、有效地求解四旋翼无人机住姿,相比于正态分布变换方法,ICP方法更适用于煤矿井下四旋翼无人机的实时位姿估计.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马宏伟	西安科技大学机械工程学院	171	1433	18.0	32.0
3	王岩	西安科技大学机械工程学院	32	53	4.0	6.0
7	杨林	西安科技大学机械工程学院	9	20	3.0	4.0
13	王星		1	1	1.0	1.0