采用SLAM方法的电脑鼠

苏 豪，黄心汉，王贞炎

(1. 华中科技大学 自动化学院，湖北 武汉 430074；2. 华中科技大学 电气与电子工程学院，湖北 武汉 430074)



采用SLAM方法的电脑鼠

苏 豪1，黄心汉1，王贞炎2

(1. 华中科技大学 自动化学院，湖北 武汉 430074；2. 华中科技大学 电气与电子工程学院，湖北 武汉 430074)

与绝大部分采用红外对管进行简单测距的电脑鼠不同，在电脑鼠上使用线型激光器和摄像头搭建了一个小型激光测距系统并进行SLAM。摄像头以240 f/s的帧率输出分辨率为188×120的图像，使用Zynq-7010作为主控制器，在其可编程逻辑部分搭建了图像采集系统，在其双核处理器Cortex-A9部分搭建了用于运行图像处理、传感器数据融合和解迷宫算法的实时Linux操作系统。制作了一只重量为100.06 g、车体大小为7.45 cm(宽)×6.6 cm(长)的电脑鼠，能高速稳定地在迷宫中运动。

电脑鼠；SLAM；激光测距；Zynq

0 引言

电脑鼠是一种典型的小型轮式移动机器人，国际IEEE电脑鼠走迷宫比赛规则要求其能在大小为180 mm×180 mm单元组成的迷宫中进行自主移动并求解迷宫。目前绝大部分的电脑鼠都是使用红外对管在迷宫中进行测距定位[1-3]，然而使用红外对管测距的方式需要针对不同的场地环境进行复杂的调整，导致使用这种方式的电脑鼠场地适应性很差，限制了其使用范围。

通过对外部环境进行识别和分析，创建地图，同时利用地图进行定位和导航，是移动机器人的同时定位与地图创建(SLAM)问题[4]。由于电脑鼠体积较小，一般要求其体积小于90 mm×90 mm×3 mm，较大的体积不利于其在迷宫中高速运动，而较小的体积则不利于进行复杂的电路设计和机械构造，因此在电脑鼠身上应用SLAM具有很大难度。……