李贻文，邹树梁，张 德，陈宏斌

（南华大学 机械工程学院，衡阳421000）

核与辐射等相关突发事件具有爆发突然、危害巨大且迅速、影响深远的特点，在核与辐射等相关环境下，救援先遣队伍面临先期的辐射、侦检、环境侦察、指挥决策等一系列关键问题。为了让救援先遣队员减少辐射的伤害，在救援前能够构建好地图就显得尤为重要。随着机器人技术的不断发展，移动机器人在安防、医疗、服务、军事方面的应用越来越广泛。机器人代替人侦检具有辐射的场所并得到精准的环境地图成为可能。其中，同步定位与地图构建SLAM（simultaneous localization and mapping）技术作为机器人自主运动的关键[1-3]之一，具有重要的理论研究价值和实际应用意义。

本文在研究和分析SLAM 算法的基础上，将设计实现室内定位建图以及导航的应急监测机器人，基于ROS 平台利用激光雷达进行周围环境感知，利用Cartographer SLAM 算法，实现在环境中的自主定位并构建出增量式环境地图的方法，实时性好，为移动机器人的自主导航提供基础，同时应用Move_base 导航包完成已知地图的路径规划，设计并实现室内定位和导航系统。

1 基于ROS 的室内建图和导航系统实现

基于ROS的应急监测机器人系统定位和导航系统实物照片如图1所示，可作为室内应急监测机器人SLAM、导航以及ROS 框架的基础实验平台，主要硬件模块有STM32、ROBOSENSE-LIDAR-16 激光雷达、惯性计量单元（IMU）、电源模块，各模块的硬件连接关系如图2所示，加入视觉传感器或机械臂后，可实现更多的功能。

图1 应急监……