激光雷达性能参数对轮式机器人建图质量影响研究

摘要：

针对轮式机器人系统环境建图精度低的问题,基于轮式机器人运动学模型、传感器模型和融合算法等理论及分析,建立轮式机器人系统模型,通过仿真实验综合分析激光雷达性能参数(视场角、角分辨率)对环境建图过程中轮式机器人位姿及建图质量的影响规律.研究发现,随着时间变化,x坐标轴和y坐标轴方向的位置不确定性曲线呈现周期下降趋势,角度误差呈现出围绕一个值上下振荡的趋势;随着激光雷达视场角的增大,曲线震荡减少,且更趋于平滑,同时建图结果的白色边界更加清晰且完整;随着激光雷达的角分辨率增大,曲线震荡增多,且振幅更大,同时建图结果的白色边界更加模糊,精度更低.因此,可通过增大激光雷达视场角、减小角分辨率提高机器人系统环境建图精度.

关键词：轮式机器人、扩展卡尔曼滤波、位姿、建图、仿真

所属期刊栏目：43

分类号：TB96(计量学)

资助基金：国家十四五技术基础项目;航空计量所创新基金项目

在线出版日期：2023-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1-9