本篇论文主要集中在自主移动机器人位姿估计以及地图构建上。随着科技的发展,计算机技术为人类带来了很大的便利。智能化、自主性示的机器人逐渐出现在大众的视线中。例如微型飞行器、无人驾驶汽车、火星车等。位姿估计与周围环境地图的构建是机器人的重要组成部分。本文以四足机器人为载体,使用双目摄像头、惯性测量元件以及激光雷达信息进行多传感器融合来获得鲁棒性好精度高的位姿以及连贯的地图。这种既能定位又能建图是指利用环境观测信息来估计自身位姿变化与运动轨迹,同时还能建立周围环境地图。在早期这两技术主要依赖于卫星导航系统,惯性测量元件和无线信号。卫星导航只能工作在室外、惯性测量元件具有累计误差的缺点使得早期的机器人技术没有得到很大的发展。如今,基于视觉和激光雷达信息的定位技术成为了一个热点。前者的廉价,后者的精度高的特性深受许多公司的喜爱。然而单独的视觉信息在剧烈运动的情况下,位姿容易发散且地图是为稀疏的,不能用于导航。单独的激光雷达信息处在平原、建筑稀少的环境下位姿也容易发散。这些因素对于室外移动机器人是致命的。为了解决上述问题,本文提出了一个基于视觉和激光雷达以及惯性测量元件的多传感器定位方案和紧凑、连贯的导航地图表示。传统的机器人多数以轮式为主,导致了在道路颠簸的情况下难以完成任务。采用足式结构,可以面对任何道路条件。高精度、高鲁棒的定位和连贯,紧凑的地图表示也为四足机器人导航提供了基本的保障,使得救援任务、无人运输、行星探测任务得以实施。