| 陈义坤* **,陈庆盈**,李研彪*,徐永胜**.基于二维激光雷达和多超宽带的图优化融合定位研究[J].高技术通讯(中文),2024,34(10):1118~1126 |
| 基于二维激光雷达和多超宽带的图优化融合定位研究 |
| Research on map optimization fusion location based on 2D LiDAR and multi-UWB |
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| DOI：10. 3772 / j. issn. 1002-0470. 2024. 10. 011 |
| 中文关键词: 超宽带(UWB); 二维激光雷达(2D LiDAR); 移动机器人; 位姿动态误差补偿;多传感器融合; 图优化; 同时定位与地图构建(SLAM) |
| 英文关键词: ultra-wide band(UWB), 2D LiDAR, mobile robot, pose dynamic error compensation, multi-sensor fusion, graph optimization, simultaneous localization and mapping (SLAM) |
| 基金项目: |
| 作者 | 单位 | | 陈义坤* ** | (* 浙江工业大学机械工程学院 杭州 310014)
(** 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 宁波 315201) | | 陈庆盈** | | | 李研彪* | | | 徐永胜** | |
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| 中文摘要: |
| 特殊环境下单纯激光雷达的定位方式以及单超宽带(UWB)融合激光的定位方式容易出现定位漂移、精度较差、激光雷达建图时不断的叠图问题。 基于激光雷达与 UWB 超宽带传感器定位模型差异,利用两者优劣互补原则,提出多 UWB 位姿动态误差补偿算法,利用多 UWB 定位标签获取移动机器人坐标以及姿态。 使用滑动窗口滤波算法和多 UWB位姿动态误差补偿算法处理 UWB 定位数据得到先验位姿,通过图优化算法与激光雷达进行融合得到更加精准的地图、更加精确收敛和航向角更稳定的移动机器人位姿。 |
| 英文摘要: |
| The positioning techniques using single lidar and single ultra-wide band(UWB) fusion lidar in specialized en-
vironments face challenges like position drifting, poor accuracy, and continuous map overlapping during lidar map-
ping. By exploiting the complementary strengths of lidar and UWB ultra-wideband sensor localization models, the
multi-UWB pose dynamic error compensation algorithm is introduced to derive coordinates and attitude of mobile ro-
bots through a fleet of UWB localization tags. The UWB localization data undergoes sliding window filtering and
multi-UWB pose dynamic error compensation to derive prior pose. By fusing with lidar via graph optimization algo-
rithm more precise maps and stable heading angles of the mobile robot are obtained. |
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