一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109857113A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910132685.8(22)申请日2019.02.22(71)申请人中国计量大学地址310018浙江省杭州市江干区学源街258号(72)发明人郑恩辉刘政徐玲(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车(57)摘要本发明公开了一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，包括：小车主体及小车外设；小车主体包括小车下底板和小车上底板；小车外设包括深度摄像头托板、激光雷达托板、驱动控制器托板，同时通过铜柱与小车主体固定连接；本发明采用外设垂直布局的方式，增加小车主体表面的空余面积，用于载重测试，同时，万向轮通过固定升降连接器以适应不同半径的防滑轮，以保持小车整体稳定性，为验证改进SLAM算法的准确性提供了硬件实验平台。CN109857113ACN109857113A权利要求书1/1页1.一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于：包括小车主体和小车外设；小车主体包括小车下底板9和小车上底板6，小车上下底板通过铜柱固定连接；小车外设包括电机驱动控制器托板7、深度摄像头托板4、激光雷达托板2、可升降连接器13，小车外设与小车主体均通过可调节高度的铜柱进行固定连接，所述小车下底板9左右两侧的位置分别固定一个霍尔减速电机14，霍尔减速电机14通过碳钢安装支架10与钻有螺孔的小车下底板9的下表面固定连接，每个电机的输出轴均连接一个防滑车轮11；在霍尔减速电机14后部上方的小车下底板9处开有正方形口，用于将霍尔减速电机14电源线和驱动线与电源8和电机驱动控制板7连接。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于，所述小车下底板9与电机驱动控制板7之间的空余部分安装放置供电航模电池8。3.根据权利要求1所述的一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于，所述小车下底板6前后两端的下表面固定有可升降连接器13，小车下底板6上表面中间固定有电机驱动控制器托板7。4.根据权利要求3所述的一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于，所述可升降连接器13的另一端固定万向轮12，万向轮12离地面的高度可根据可升降连接器13根据实际需求确定。5.根据权利要求1所述的一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于，小车上底板6后端上表面固定有深度摄像头托板4和激光雷达托板2。6.根据权利要求5所述的一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于，所述深度摄像头托板4通过事先在四个角附近钻好的螺纹孔与小车上底板6用螺栓固定，在深度摄像头托板4上部放置激光雷达托板2，同时在深度摄像头托板4上表面的前端放置深度摄像头3，在激光雷达托板2的上表面放置激光雷达1。7.根据权利要求5和6所述的一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于，激光雷达托板2与深度摄像头托板4分别在中间部位钻有3个等距的螺纹孔，两者的螺纹孔相互对齐之后通过铜柱用螺栓固定，并且铜柱的高度根据实际需要可以调整，在小车上底板6空余部分用于放置笔记本电脑5。8.根据权利要求6所述的一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于，所述深度摄像头3的下部装有带螺孔的支架，在深度摄像头托板4上也开有等大的螺纹孔，两者对齐之后通过六角螺栓固定。9.根据权利要求6所述的一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，其特征在于，所述激光雷达1的下部带有3个螺纹孔的支架，在激光雷达托板2上也开有等大等距的螺纹孔，对齐之后用螺栓固定，同时在激光雷达托板1与深度摄像头托板4上开有等大的方形孔。2CN109857113A说明书1/4页一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车技术领域[0001]本发明涉及一种基于视觉SLAM方法的自主导航小车，属于移动小车装置。背景技术[0002]随着社会的快速发展，建筑物的规模与面积日益增大，由于GPS在室内环境下接收不到准备的卫星定位信号，人们在室内很难找到目的地，对实际环境情况无法做出实时交互。[0003]对于搭载感知环境信息传感器的移动载体，其在未知环境中探索移动，能够实时地定位自身位置，并且可以完成对环境的描述，生成地图表示，这个过程叫做同时定位与地图构建(SimultaneousLocalizationandMapping,SLAM)。SLAM技术是自主运动载体的基础核心技术，对机器人的运动规划和自主任务完成都具有重要的意义。[0004]针对SLAM所需要的实验装置，可以搭建简易的实验平台。由于小车位姿是根据采集的匹配相邻彩色图像和深度图像特征点获得的，所以需要深度摄像头，小