基于激光雷达的牧场巡检机器人定位与建图算法设计

作     者：高金喆 寇志伟 孔哲 景高乐 马佳音 许寒琪 Gao Jinzhe;Kou Zhiwei;Kong Zhe;Jing Gaole;Ma Jiayin;Xu Hanqi

作者机构：内蒙古工业大学电力学院呼和浩特市010051 内蒙古自治区机电控制重点实验室呼和浩特市010051 大规模储能技术教育部工程研究中心呼和浩特市010051 

基　　金：内蒙古自治区级大学生创新创业训练计划项目(S202310128023) 内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY21311) 

出 版 物：《中国农机化学报》 (Journal of Chinese Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      码：222-230页

摘      要：针对牧场巡检机器人定位精度和鲁棒性低、建图精度和稳定性差的问题,提出一种基于激光雷达测距和测绘技术与改进LOAM-SLAM算法的LOM-SLAM算法。LOM-SLAM算法在LOAM-SLAM算法的基础上将SLAM分解为运动估计和地图构建两个过程,利用激光雷达的高精度测距和测绘技术,实现同时进行机器人的定位和地图构建,从而提高定位与建图的精度,提高鲁棒性和稳定性。将LOM-SLAM搭载在麦轮结构的巡检机器人上进行试验验证。结果表明:在位姿估计试验中,LOM-SLAM算法的绝对轨迹误差(ATE)和相对位姿误差(RPE)的RMSE值分别仅为7.28 m和2.23 m,均低于对比算法。在定位与建图试验中,当巡检机器人分别以0.2 m/s、0.5 m/s、1 m/s的速度运动时,LOM-SLAM的定位误差分别为0.12 m、1 m、1.2 m,具有更好的定位精度和稳健性。

主 题 词：巡检机器人 激光雷达 改进SLAM 牧场环境 定位与建图 

学科分类：082804[082804] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 

D　O　I：10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2024.04.032

馆 藏 号：203127489...