◆文/江苏 房守江 张睿

本文主要研究设计了一款基于树莓派ROS平台的SLAM智能车。该智能车利用激光雷达以获取周围环境的深度信息，采用ROS环境下具备SLAM算法的gmapping功能包，并通过STM32对智能车的底层驱动控制可实现即时定位、地图构建、自主导航和避障功能。

一、前言

室外定位与导航可以使用GPS，但在室内进行定位与导航会比较复杂。SLAM为即时定位与地图构建技术，很好地解决了室内智能车的地图构建和即时定位问题，具备重要的理论与应用价值。而对于智能移动这个问题，除了要有SLAM技术之外，还需要加入路径规划和运动控制技术。

二、设计方案

本设计中，SLAM智能小车由小车底盘、传感器系统和树莓派计算机系统组成，其中，底盘是智能小车的运动载体，用来实现整个智能小车的运动，传感器系统由光电编码器、激光雷达和IMU组成，用来采集实现可靠SLAM所需的各种传感器信息，计算机系统包括下位机和便携式计算机系统，便携式计算机系统用来运行ROS操作系统和SLAM程序，本系统整体设计方案如图1所示。

图1 智能车设计方案

1.相关传感器

(1)激光雷达

要完成智能车的SLAM和自主导航，首先要有感知周围环境的能力，尤其要有感知周围环境深度信息的能力，这是探测障碍物的关键数据。激光雷达可以提供智能车本体与环境障碍物之间的距离信息，其优点是精度高，响应快，数据量小，可以完成实时SLAM任务。本设计中采用SLAMTEC公司低成本激光雷达RPlidar-A1，可实现12米测距，一秒8 000次测量频率，扫描频率5Hz。……