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龙图腾网获悉昆明理工大学申请的专利一种基于多机器人协作的管道环境SLAM方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115824208B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211243318.3，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种基于多机器人协作的管道环境SLAM方法是由张云伟;陆东峰设计研发完成，并于2022-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多机器人协作的管道环境SLAM方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于多机器人协作的管道环境SLAM方法，属于机器人同时定位与构图技术领域。本发明采用机器人协作方式，将两个机器人在管道环境中组成前后队列，设计一种独特的周期蠕动方式作为两个机器人之间的协作策略，并构建多机器人位姿约束因子对机器人相对位姿进行约束，使机器人队列在管道中行进时能相互提供参照，并利用因子图优化对两个机器人的传感器进行信息融合，实现高质量的自身位姿矫正，从而获得较高的定位精度。本发明解决了激光退化以及无明显特征点这类特殊场景下的定位及三维重建技术问题，克服了由于环境高相似度导致现有SLAM方法在管道环境中应用效果差的缺点，能在管道、隧道等具有环境高相似度特征的空间中完成SLAM任务。

本发明授权一种基于多机器人协作的管道环境SLAM方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多机器人协作的管道环境SLAM方法，其特征在于： Step1：在管道环境中，将两个机器人组成前后队列，前面的领航者命名为Leader，后面的跟随者命名为Follower，机器人队列的具体配置如下： Step1.1：Leader和Follower之间采用广播方式进行通信，实现数据信息的交换； Step1.2：每个机器人上均搭载高精度的轮式里程计、惯性导航传感器对自身运动进行基本定位； Step1.3：Leader上搭载超声波传感器对Follower进行观测，获得Leader与Follower之间相对距离的观测值，Leader接收观测值并实时发送给Follower； Step1.4：在两个机器人上均搭载GPS接收机，利用进出口位置的GPS信号进一步减少累计误差； Step1.5：Leader上搭载1台16线激光雷达利用自身融合后的位姿进行点云投影，完成管道三维重建； Step2：机器人队列采用周期蠕动式协作策略沿管道轴向运动，每个蠕动周期分为伸展和收缩两个阶段； stage1为伸展阶段，此时Leader的角色是活动者，Follower的角色是参照者，Leader向前运动到最大伸展距离Dmax后停止，Follower静止不动； stage2为收缩阶段，此时Leader角色转换为参照者，Follower角色转换为活动者，Leader静止不动，Follower向Leader方向运动至最小收缩距离Dmin； Step3：采用因子图优化对Leader和Follower机器人上多传感器信息进行融合，获得机器人位姿并完成管道三维重构，整体的因子图由两幅因子图ares1和ares2构成，分别代表两台机器人Leader和Follower的因子图，每个蠕动式协作周期对应一个局部因子图，包含了伸展阶段和收缩阶段两部分，在整个蠕动式协作周期中，首先，融合活动者的轮式里程计和IMU数据，获得其估计位姿，然后，计算活动者的估计位姿和参照者位姿之间的相对平移量，并与超声波观测值组合构成超声波range因子，最后，将超声波range因子作为多机器人位姿约束因子，添加到活动者的因子图中进行信息融合，对活动者的估计位姿进行矫正，而参照者静止不动，其位姿无需矫正，机器人Leader搭载的多线激光雷达利用融合后的准确位姿信息进行点云投影，生成管道三维地图。

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