基于AprilTag的畜牧自主移动机器人建图与定位
Journal of Chinese Agricultural Mechanization（2022）
摘要
为获取畜牧自主移动机器人在规模化养殖场中的位置信息,提出一种基于二维码(AprilTag)的建图与定位算法.利用在机器人上的单目相机对布置在环境中AprilTag进行观测,并融合轮式里程计对机器人运动的测量,基于扩展卡尔曼滤波(EKF)估计出机器人的状态,在此基础上推算每张AprilTag在全局坐标系中的位姿.在回环前,为抑制建图过程中累计误差的增长,将EKF估计的结果作为初值构建有关于投影关系的最小二乘问题,并使用列文伯格—马尔夸特(LM)方法求解该最小二乘问题,在检测到回环后采用全局优化消除累计误差.试验表明:本算法能在较大的范围内建立AprilTag地图,且使用该地图为机器人定位的平均误差为0.075 86 m,最大误差为0.303 93 m.
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