温州大学电气与电子工程学院 庞辰耀 吴平 翁德华 罗雨淅

本文基于树莓派ROS控制器和STM32运动控制器系统硬件平台实现激光SLAM算法。ROS控制器采用树莓派4B，安装有ROS机器人操作系统，作为机器人端ROS节点控制器。底层运动控制器为专用于树莓派的开源ROS控制模组，采用STM32F103作为主控制，板载IMU加速度陀螺仪传感器，支持四路直流电机闭环控制。通过陀螺仪和码盘电机得到机器人方位和行走里程，并基于激光SLAM算法进行建图，实现自主导航和避障。实验结果表明，本文所建立的基于ROS与激光SLAM自主导航与避障系统可以进行高精度建图，对于开放式的移动机器人具有一定的意义。

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近年来，随着计算机视觉和人工智能等高新技术的逐渐成熟，机器人技术的迅猛发展，促使机器人逐渐走进了人们的生活，广泛地应用于人们生活中的每个角落。如在国防领域里，无人战机、无人执勤车等被用于情报收集和地形勘探，减少战争风险。在家庭和商业中心，扫地机器人、服务机器人和安保机器人给人们带来便捷服务的同时还可以减少人力成本。在物流领域里，搬运小车更是成为当中不可或缺的一部分，主要应用于物流的分拣和搬运以及机场港口的行李货柜搬运。其中，最被人熟知的就是在京东物流中心工作“小红人”AGV机器人，“小红人”可以实现自动排队、自动路线规划、自动避让等全自动工作机制，实现了“作业无人化”“运营数字化”和“决策智能化”[1]。

机器人的定位与导航是其中的关键问题之一，在这类问题的研究中，需要把握三个重点:（1）地图精确建模；……