基于激光雷达的牧场巡检机器人定位与建图算法设计

来源：中国农机化学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：高金喆, 寇志伟, , , 孔哲, 景高乐, 马佳音, 许寒琪

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7.28m和2.23m，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。

关键词：巡检机器人,激光雷达,改进SLAM,牧场环境,定位与建图

基金资助：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）