基于点线相合的机器人增量式地图构建

提出基于测量数据点和已构建地图线的最佳相合性增量式构建未知环境地图的方法.将机器人地图构建过程分解为局部地图构建、机器人位姿估计和地图合并3个循环步骤.在局部地图构建中,采用哈夫变换拟合、同线性判断和最小二乘拟合相结合的方法从测量数据点中拟合得到局部线段集合.在位姿估计时,首先利用点线匹配寻找测量数据和已构建地图之间的匹配关系,然后通过去除不当匹配和引入加权矩阵来减小测量误差和已构建地图中的不确定性对位姿估计的影响,最后利用加权最小二乘法估计机器人的位姿,使得匹配部分达到最佳相合.同时提出虚拟线和虚拟点的方法解决由伪相合条件所引起的错误位姿估计问题.实验结果证明了算法的有效性和鲁棒性,适于构建室内环境地图.