基于视觉激光惯性相结合的机器人SLAM算法

来源：机床与液压杂志2023年第17期北京时间：

作者：王立玲，朱旭阳，马东，王洪瑞

单位：河北大学电子信息工程学院;河北大学机器人技术研究中心；河北大学电子信息工程学院;河北大学机器人技术研究中心；河北大学电子信息工程学院;河北大学机器人技术研究中心；河北大学电子信息工程学院

摘要：针对弱纹理环境下SLAM系统只依靠单一传感器鲁棒性较差的问题，提出一种视觉、单线激光雷达与惯性相结合的机器人SLAM算法。在视觉与雷达预处理阶段，视觉提取点线特征，同时雷达帧间匹配过程采用激光点到其最近两个点连线的距离构建误差方程，实现更高精度匹配效果。采用惯性传感器与轮速里程计进行雷达运动畸变校正，同时雷达估计信息为单目点线特征三角化提供良好深度值，再利用点线视觉信息、雷达点云信息与惯性测量单元紧耦合优化机制提高机器人SLAM的精确度。最后，将该方法在仿真环境和真实弱纹理环境进行实验。结果表明：该方法定位准确率达到98.6%，在弱纹理环境中定位效果具有较强的鲁棒性和准确性，满足实际需求。

关键词：单线激光雷达;视觉SLAM;多传感器融合SLAM

基金资助：国家重点研发计划（2017YFB1401200）