面向林地环境的四足机器人自主定位方法 |
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引用本文: | 夏文强,王书涵,曾理湛,罗欣.面向林地环境的四足机器人自主定位方法[J].计算机工程与科学,2024(3):499-507. |
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作者姓名: | 夏文强 王书涵 曾理湛 罗欣 |
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作者单位: | 华中科技大学机械科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2019YFB1309502); |
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摘 要: | 林地是四足机器人野外作业的典型场景,其树木多且间距小,对四足机器人快速导航的定位频率和精度提出了更高的要求。采用腿部里程计定位可以获得较高的更新频率,但林地地面松软、凹凸不平等会引起足端打滑,使其精度降低;而激光雷达定位,虽然林地环境特征丰富,但其存在一定匹配误差且更新频率低,也难以满足快速导航要求。针对此问题,提出了一种适用于林地环境的自主定位方法,采用腿部里程计去除激光雷达点云畸变,并分别提取林地地面和树干特征进行匹配,提高激光雷达定位精度;在激光雷达2次定位之间采用中值和窗口滤波融合腿部里程计的插值数据,提高定位频率。在林地实验中,四足机器人行走110 m,最终偏移为0.09 m,在设定路线导航下最终定位值与期望值相差0.2 m,定位频率500 Hz,四足机器人能准确顺利地完成导航任务。
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关 键 词: | 四足机器人 林地定位 激光雷达 腿部里程计 滤波 |
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