SLAM Multi-Robot Usando Odometría y Mapeo LiDAR Rápido
Autores: Ahmed Jalil, Basma; Kasim Ibraheem, Ibraheem
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
SLAM Multi-Robot Usando Odometría y Mapeo LiDAR Rápido
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Enfoque
Localización y mapeo simultáneos centralizados de multirrobots
Sensores LiDAR
Complejidad computacional
Fusión de mapas
Mapeo rápido con LiDAR y odometría
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un enfoque para implementar la localización y mapeo simultáneos centralizados de multirrobots (MR-SLAM) en un entorno desconocido basado en sensores LiDAR. La implementación sugerida aborda dos desafíos principales que se enfrentan en MR-SLAM, particularmente en aplicaciones en tiempo real: la complejidad computacional (resolver el problema con el mínimo tiempo y recursos) y la fusión de mapas (encontrar la alineación entre los mapas y fusionar mapas integrando información de los mapas alineados en un solo mapa). El enfoque propuesto integra el Mapeo de LiDAR Rápido y Odometría (FLOAM), que reduce la complejidad computacional de la localización y el mapeo para robots individuales al adoptar un método de compensación de distorsión no iterativo en dos etapas. Esto, a su vez, acelera las entradas para el algoritmo de fusión de mapas y agiliza la creación de un mapa completo. El algoritmo de fusión de mapas utiliza técnicas de coincidencia de características, Descomposición en Valores Singulares (SVD) y el algoritmo de Punto Más Cercano Iterativo (ICP) para estimar la transformación entre los mapas. Posteriormente, el algoritmo emplea un grafo de fusión de mapas para estimar la transformación global. Nuestro sistema ha sido diseñado para utilizar dos robots y ha sido evaluado en conjuntos de datos y en un entorno simulado utilizando ROS y Gazebo. El sistema requirió menos tiempo de computación para construir el mapa global y logró una buena precisión en la estimación.
Descripción
Este documento presenta un enfoque para implementar la localización y mapeo simultáneos centralizados de multirrobots (MR-SLAM) en un entorno desconocido basado en sensores LiDAR. La implementación sugerida aborda dos desafíos principales que se enfrentan en MR-SLAM, particularmente en aplicaciones en tiempo real: la complejidad computacional (resolver el problema con el mínimo tiempo y recursos) y la fusión de mapas (encontrar la alineación entre los mapas y fusionar mapas integrando información de los mapas alineados en un solo mapa). El enfoque propuesto integra el Mapeo de LiDAR Rápido y Odometría (FLOAM), que reduce la complejidad computacional de la localización y el mapeo para robots individuales al adoptar un método de compensación de distorsión no iterativo en dos etapas. Esto, a su vez, acelera las entradas para el algoritmo de fusión de mapas y agiliza la creación de un mapa completo. El algoritmo de fusión de mapas utiliza técnicas de coincidencia de características, Descomposición en Valores Singulares (SVD) y el algoritmo de Punto Más Cercano Iterativo (ICP) para estimar la transformación entre los mapas. Posteriormente, el algoritmo emplea un grafo de fusión de mapas para estimar la transformación global. Nuestro sistema ha sido diseñado para utilizar dos robots y ha sido evaluado en conjuntos de datos y en un entorno simulado utilizando ROS y Gazebo. El sistema requirió menos tiempo de computación para construir el mapa global y logró una buena precisión en la estimación.