基于多传感器融合SLAM的煤矿救援机器人建图研究

刘浩于; 许铭康; 王海斌

doi:10.13436/j.mkjx.202604010

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (4) : 53 -57. DOI: 10.13436/j.mkjx.202604010

基于多传感器融合SLAM的煤矿救援机器人建图研究

刘浩于, 许铭康, 王海斌

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摘要

针对煤矿井下灾害现场存在的环境复杂、光照不足、粉尘浓度高等问题，设计了一种基于多传感器融合即时定位与地图构建（SLAM）的煤矿救援机器人系统。该系统集成单线激光雷达、RGB-D相机、惯性测量单元（IMU）和车轮里程计，通过机器人操作系统（ROS）框架实现多传感器标定与时空配准。IMU提供高频运动信息，雷达输出巷道骨架几何结构，RGB-D相机补充近距障碍与纹理，扩展卡尔曼滤波（EKF）融合IMU与里程计提供初始位姿，视觉词袋（Bo W）模型融合点云生成局部地图，基于外观的实时建图（RTAB-Map）负责回环和全局图优化，实现井下复杂环境的实时定位与二维建图。实验结果表明，融合算法在二维栅格图精度与三维点云完整性方面均优于单传感器方案，能在能见度低、地形复杂环境中保持较高定位精度和鲁棒性，为矿难救援中的环境重建与决策提供技术支撑。