摘要：針對煤礦井下無GPS環(huán)境下巡檢機器人自主定位問題,研究了基于激光雷達的同步定位與地圖構(gòu)建方法。首先建立激光雷達觀測模型和里程計預(yù)測模型,將機器人定位和地圖構(gòu)建的實際問題轉(zhuǎn)換為概率數(shù)學(xué)模型的邏輯推理問題。同時采用自適應(yīng)蒙特卡羅定位算法進行機器人實時位姿估計,提出了根據(jù)粒子權(quán)重(地圖的匹配度)進行重采樣的方法,以去除權(quán)重小的粒子,實現(xiàn)了用較少、較好粒子精確表達機器人位姿的后驗概率分布,滿足機器人利用傳感器在柵格地圖上實時定位的需求。通過對Fast-SLAM算法進行優(yōu)化,減少了粒子數(shù)量,緩解了粒子耗散,提高了地圖構(gòu)建的精確性。實驗結(jié)果表明,基于激光雷達的同步定位與地圖構(gòu)建方法有效解決了巡檢機器人實時位姿估計和環(huán)境地圖構(gòu)建的問題,結(jié)合自適應(yīng)蒙特卡羅定位算法和優(yōu)化Fast-SLAM算法提高了機器人定位的自適應(yīng)性和地圖構(gòu)建的精確性。