基于单线激光雷达的廊道环境数字重构技术

作     者：蒋玉林 杨炯 梁杰 赵建国 JIANG Yu-lin;YANG Jiong;LIANG Jie;ZHAO Jian-guo

作者机构：郑州大学机械与动力工程学院郑州450001 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2021年第21卷第15期

页      面：6368-6372页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51705469) 河南省高等学校重点科研项目计划(19A460028) 

主　　题：单线激光雷达 数字重构 模糊PID 数据融合 

摘      要：针对廊道环境的数字重构问题,设计了一种基于单线激光雷达的数字重构系统。该系统利用移动机器人搭载单线激光雷达传感器,构建三维雷达扫描系统,实现廊道环境的自动扫描和实时重构。首先进行系统的硬件搭建,其次详细介绍了系统的数字重构过程,主要包括移动机器人控制模块设计、坐标转换、数据融合等。为了解决移动机器人运动偏离的问题,在控制系统中加入模糊PID(porportion integral differential)控制算法,保证了系统数据采集的准确性。对于2D点云到3D点云的转换的问题,提出了一种里程计数据和激光雷达传感器数据融合的方法。最后进行实验测试。结果表明:该系统可以实现对一般复杂的廊道场景进行自动化采集和实时重构,不仅精度高而且重构特征明显。