基于2.5D激光的全向移动机器人室内SLAM研究

摘要

基于解耦式主动万向脚轮的全向移动机器人可以实现平面内三个自由度的运动,机动性强,灵活性高,为工作在狭小空间内的移动机器人提供了良好的解决方案.移动机器人的SLAM技术是其实现真正意义上的自主移动的关键技术.本文中首先对基于解耦式主动万向脚轮的全向移动机器人进行了运动学建模,设计并搭建机器人的运动控制系统,其次设计了一种2.5D激光传感器,并基于该感器的提出了全向移动机器人室内SLAM算法.该算法采用图优化SLAM的框架,在问题的前端将点云配准的结果与机器人里程计信息进行了融合并根据采集到的2.5D环境特征及室内半结构化环境的先验假设将数据压缩至2D平面,其中竖直方向突变的情况采取特征中距离最近的点进行压缩,以确保导航的安全.