一种IMU/LiDAR紧耦合的移动机器人定位与建图算法

张彬 Zhang Bin、许晓辉 Xu Xiaohui、李海虹 Li Haihong

2025Laser & Optoelectronics ProgressEngineering被引 2开放获取

摘要

由于黑灯工厂中光照条件差且部分区域结构特征相似，为提高移动机器人在黑灯工厂的同步定位与建图算法精度，提出TSR-LIO-SAM算法，将激光雷达与惯性测量单元（IMU）紧耦合，使用预积分因子补偿IMU的动态误差，并利用IMU的高频输出消除激光雷达点云畸变，同时提出基于时空间阈值的关键帧选取与局部建图策略，结合线面特征与点云概率分布来改进迭代最近点（ICP）算法，并配置动态权重优化点云配准。实验结果表明，TSR-LIO-SAM算法相较于LEGO-LOAM和LIO-SAM算法，平均误差分别减少了77.96%、9.77%，均方根误差分别减少了78.64%、8.49%，证明了TSR-LIO-SAM算法在室内环境下的有效性。

引用本文（GB/T 7714）

张彬 Zhang Bin, 许晓辉 Xu Xiaohui, 李海虹 Li Haihong. 一种IMU/LiDAR紧耦合的移动机器人定位与建图算法[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2025.

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DOI：https://doi.org/10.3788/lop242011

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