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建方法。首先建立激光雷達觀測模型和里程計預測模型,將機器人定位和地圖構建的實際問題轉換為概率數學模型的邏輯推理問題。同時采用自適應蒙特卡羅定位算法進行機器人實時位姿估計,提出了根據粒子權重(地圖的匹配度)進行重采樣的方法,以去除權重小的粒子,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,減少了粒子數量,緩解了粒子耗散,提高了地圖構建的精確性。實驗結果表明,基于激光雷達的同步定位與地圖構建方法有效解決了巡檢機器人實時位姿估計和環(huán)境地圖構建的問題,結合自適應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性和地圖構建的精確性。