一种基于ROS的多传感器融合地图构建方法_中国煤炭行业知识服务平台

一种基于ROS的多传感器融合地图构建方法

作者

李明明张龙
单位

西安科技大学通信与信息工程学院
摘要

为研究移动机器人室内传统单激光雷达建图方法对环境中镂空物体存在的漏扫问题，采用一种多传感器数据融合的方法，在轮式移动机器人上集成激光雷达、深度相机、轮式里程计和IMU等传感器，使用机器人操作系统开源的深度图像转激光数据功能包对摄像头采集的深度图像数据进行二维转换，将转换后的数据与激光数据融合；由于轮式里程计实际使用时轮子会打滑漂移，影响建图效果，需要将轮式里程计和IMU数据融合进行位姿估计，搭配融合后的激光数据，共同传给建图算法完成建图。结果表明：优化后的融合算法使得室内移动机器人对镂空物体建图更加清楚，障碍物识别更加准确，机器人的绝对位姿误差约0.15 m。多传感器融合的建图方法有效提高了移动机器人在室内环境中识别镂空障碍物的能力和机器人运动精度，为后续移动机器人地图构建提供一定参考。
关键词

传感器融合即时定位与建图机器人操作系统激光雷达深度相机
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(61873277)；
文章目录

0 引言
1 开源建图算法
1.1 Gmapping算法原理
1.2 Cartographer算法原理
2 传感器原理
2.1 单线激光雷达
2.2 深度相机数据转激光数据原理
2.3 惯性测量单元
2.4 轮式里程计
3 激光与摄像头融合建图方法
3.1 激光雷达数据与深度相机数据融合
3.2 轮式里程计与IMU数据融合
4 融合建图实验
5 结论
引用格式

李明明,张龙.一种基于ROS的多传感器融合地图构建方法[J].西安科技大学学报,2023,43(03):613-621.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0319.