激光与红外

作者：梁冬泰

单位：1.天津大学 电气与自动化工程学院,天津 300072；2.宁波大学 机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211；3.浙江谱麦科技有限公司,浙江 宁波 315040；

关键词：移动机器人;激光雷达;同时定位建图;传感器融合;帧间匹配;运动畸变去除

基金：宁波市重点研发计划暨“揭榜挂帅”项目(No.2023Z131)；宁波市“科创甬江2035”科创生态育成计划项目(No.2024Z062)资助。

针对移动机器人在三维点云地图构建过程中所面临的点云运动畸变和帧间匹配精度低等问题,本文提出了一种融合激光雷达、惯性测量单元(IMU)和轮速计的三维点云地图构建方法。首先,利用IMU和轮速计的预积分值对激光雷达采集的点云信息进行运动畸变的去除,以尽可能恢复点云的真实位置。考虑到固态激光雷达传感器的视场角较小且其扫描方式为非重复性,本文引入了异常点剔除机制,以提升线面特征提取的质量。将预积分值作为初始匹配条件提高帧间匹配精度。最后,设计并搭建了移动机器人硬件平台,通过闭环轨迹测试,结果表明本文方法在起止点坐标系与点云地图的重合度上表现优异。在匀速运动与加减速运动的测试中,闭环轨迹的终点误差分别最小达到0054m和0143m。

来源：2025年第6期

《激光与红外》期刊编辑部

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