基于视觉SLAM 的自主导航无人车研究

德州学院 班潇予 朱恒伟 苏世耀 赵爱杰 李文文 毕森宇

具有自主导航能力且能够在未知环境下正常运行的无人车成为了全球研究热点,其中定位与SLAM建图技术可为无人车自主导航提供实时的环境信息和位置信息。该技术是为了解决无人车在完全陌生的环境下通过无人车的自身传感器来构建地图且实现无人车的自身定位。本文在对SLAM技术理论研究的基础上,结合当前SLAM研究中的主流算法开展研究工作,旨在实现无人车的自主定位与导航。

基于视觉SLAM的自主导航无人车主要是通过使用导航定位来实现在未知环境中的运动。让无人车感知自身状态与周围环境，使其完成其他更加复杂的任务，如：路径规划、导航、避障等基础功能，其具有高精度的定位性，车体前部装有激光雷达向目标发射探测信号,然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较。使用usart1和树莓派进行通信。串口通信是SLAM无人车的核心内容，主要是将基础的传感器数据（自身位姿、运动状态、电源管理数据、障碍物信息、充电桩信息等）和无人车系统之间搭建桥梁，使得无人车能够在ROS系统中建立运动模型。

1 SLAM技术研究与应用现状

同步定位与建图(SLAM）技术能对无人车进行实时航行环境感知和自身定位,为无人车自主导航提供关键信息。近年来，其成为智能化机器人领域研究的前沿技术，以席卷之势颠覆了多个领域。从早期的扫地机器人在家庭中的应用，到新兴技术增强现实、虚拟现实在舞台表演、医疗、游戏等领域的应用，再到近期的百度、谷歌无人驾驶汽车，其核心技术都涉及SLAM。……