计算机工程与科学

作者：夏文强, 王书涵, 曾理湛, 罗欣

单位：华中科技大学机械科学与工程学院，湖北 武汉 430074

关键词：四足机器人,林地定位,激光雷达,腿部里程计,滤波,

基金：国家重点研发计划（2019YFB1309502）

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。

来源：2024年第3期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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