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一种激光雷达/IMU/车辆运动学约束紧耦合SLAM系统及算法
申请人信息
- 申请人:昆明理工大学
- 申请人地址:650093 云南省昆明市一二一大街文昌路68号
- 发明人: 昆明理工大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种激光雷达/IMU/车辆运动学约束紧耦合SLAM系统及算法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311571021.4 |
| 申请日 | 2023/11/23 |
| 公告号 | CN117584989A |
| 公开日 | 2024/2/23 |
| IPC主分类号 | B60W50/00 |
| 权利人 | 昆明理工大学 |
| 发明人 | 杨秀建; 颜绍祥; 雷基林; 吴相稷; 白永瑞; 高晋 |
| 地址 | 云南省昆明市一二一大街文昌路68号 |
摘要文本
昆明理工大学获取“一种透气窗帘布”专利技术，本发明公开一种激光雷达/IMU/车辆运动学约束紧耦合SLAM系统及算法，属于自动驾驶技术领域。本发明首先利用IMU、后轴轮速和前轮转角构建车辆运动学约束，通过将车辆运动约束的位移和姿态信息解耦处理，分别构建位移和姿态的约束，从而提高优化结果的准确性；其次根据特征点数量和转向角度，引入自适应系数，用于实时调节车辆运动学约束的权重。最后采用IMU和后轴轮速构建里程计，为紧耦合优化提供精准的初始值，有效避免陷入局部最优。相比单一激光雷达的方案，可提供更精确的定位和地图。 （来 自 专利查询网）
专利主权项内容
1.一种激光雷达/IMU/车辆运动学约束紧耦合SLAM系统，其特征在于，包括里程计模块、车辆运动学模块、激光雷达模块和紧耦合优化模块；激光雷达模块以激光雷达作为传感器，以激光雷达的点云作为数据，以当前帧的雷达点云中的角点、平面点和当前帧之前建立的全局点云地图中保存的角点、平面点作为输入数据，采用点到线、点到面的方式构建点云残差，将点云残差作为紧耦合优化模块的一个数据输入；里程计模块以IMU的角速度和车辆的后轴轮速作为数据来源，构建里程计残差，将里程计残差作为紧耦合优化模块的一个数据输入；车辆运动学模块以IMU的角速度、车辆的后轴轮速和车辆的前轮转角作为数据来源，构建车辆运动学残差，将车辆运动学残差作为紧耦合优化模块一个数据输入；紧耦合优化模块以点云残差、里程计残差和车辆运动学残差作为输入数据，将三个残差转化为最小二乘，以里程计残差作为紧耦合优化的初始值，采用非线性优化方法求解该最小二乘；采用优化后的系统状态量将当前帧的点云注册到全局点云地图。