机床与液压

作者：陈帅，朱建阳，蒋林，曾勇，钟世杰

单位：武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学机器人与智能系统研究院；武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学机器人与智能系统研究院；武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室

关键词：Cartographer算法;ESKF融合;运动幅值;约束筛选;室内建图

基金：国家重点研发计划项目（2019YFB1310000）；国家自然科学基金项目（51874217）

针对Cartographer算法前端位姿估计精度不足和后端约束筛选机制不均衡的问题，提出一种基于ESKF融合的位姿估计和运动幅值筛选约束的回环检测方法来优化Cartographer算法。在前端位姿估计阶段，采用ESKF滤波方法融合IMU数据和里程计数据，补偿里程计产生的线速度偏差和IMU的旋转估计偏差，提高位姿估计的准确性。在后端回环约束筛选阶段，在保留原始节点集合空间结构信息的同时，基于运动幅值从子图集合中筛选出稀疏骨架节点，通过扫描匹配与最新子图构建约束，完成位姿图优化并构建地图。在真实环境实验中，文中算法相比Cartographer算法的匹配分数提升约3.5%；在两个不同的公开数据集实验中，文中算法建图时的绝对轨迹误差相比Cartographer算法分别降低24.36%和16.36%，建图效果更好。实验结果表明：文中算法在环境适应性和建图全局一致性方面表现优异。

来源：2026年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

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