面向旋转驱动式激光雷达系统的精确标定与鲁棒激光雷达-惯性里程计
机器人学
2026-01-27 v2
摘要
精确标定与鲁棒定位是旋转驱动式激光雷达应用中下游任务的基础。然而，现有方法需要根据不同的安装配置参数化外参，限制了其泛化能力。此外，旋转驱动式激光雷达不可避免地会扫描到无特征区域，这使得扫描覆盖范围与定位鲁棒性之间的平衡变得复杂。为应对这些挑战，本文提出了一种基于Denavit-Hartenberg约定的无靶标激光雷达-电机标定方法（LM-Calibr）以及一种环境自适应的激光雷达-惯性里程计（EVA-LIO）。LM-Calibr支持对各种安装配置的激光雷达-电机系统进行标定。大量实验证明了其在不同场景、安装角度和初始值下的精度和收敛性。此外，EVA-LIO根据空间尺度自适应地选择降采样率和地图分辨率。这种自适应性使执行器能够以最大速度运行，从而在确保鲁棒定位的同时增强扫描完整性，即使激光雷达短暂扫描到无特征区域也是如此。源代码和硬件设计已在GitHub上开源：\textcolor{blue}{\href{https://github.com/zijiechenrobotics/lm_calibr}{github.com/zijiechenrobotics/lm\_calibr}}。视频可在以下链接观看：\textcolor{blue}{\href{https://youtu.be/cZyyrkmeoSk}{youtu.be/cZyyrkmeoSk}}
引用
@article{arxiv.2601.15946,
title = {Accurate Calibration and Robust LiDAR-Inertial Odometry for Spinning Actuated LiDAR Systems},
author = {Zijie Chen and Xiaowei Liu and Yong Xu and Shenghai Yuan and Jianping Li and Lihua Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.15946},
year = {2026}
}
备注
This article has been accepted for publication in IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L). Personal use is permitted. All other uses require IEEE permission