基于优化Fast-SLAM的煤矿水泵房巡检机器人研究

• 作者: 邱建都 吴娟 金书奎 金言 石军杰
• 来源期刊: 煤炭工程
• 关键词: 位姿估计 同步定位 地图构建 激光雷达 多传感器融合
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 研究探讨|Research and Discussion
• 页码范围: 139-145
• 页数: 7页
• 分类号: TD676
• 语种: 中文
• DOI: 10.11799/ce202107028

摘要

针对目前煤矿水泵房无GP S环境下巡检机器人的自主定位、抗干扰能力弱、不能很好的帮机器人完成日常巡检任务等问题,研究基于Fast-SLAM的同步定位与建图方法.首先建立SLAM的概率模型,采用最小线性二乘对里程计进行标定和融合轮式里程计、IMU的方式对传感器数据进行预处理,获得比单一轮式里程计更为精确的位姿信息,减小相对定位中的非系统误差.然后再利用机器人的坐标变换关系将外部传感器获得的环境信息和机器人的运动信息转换为世界坐标系下,基于粒子滤波算法对proposal分布进行优化以获得机器人的精确位姿估计.最后通过覆盖栅格建图建立全局环境地图.经MATLAB仿真和实验结果分析表明,在经过传感器预处理和算法优化后的Gmapping算法满足机器人实时定位的需要,且具有较高的建图精度,可以有效应用于煤矿水泵房机器人自动巡检中.