【摘要】：介紹了礦井救災(zāi)機(jī)器人自主定位系統(tǒng)的構(gòu)成和基于航跡推算的自主定位方法,提出了改進(jìn)的自主定位方法,即使用具備衰減指數(shù)因子的有限記憶卡爾曼方法,并以逐級濾波的方式融合多傳感器信息。Matlab仿真結(jié)果表明,該方法可以穩(wěn)定地實現(xiàn)0.5m的跟蹤精度;通過實體機(jī)器人實驗驗證了本文提出的礦井救災(zāi)機(jī)器人自主定位方法的有效性。
【圖文】：

器是礦井救災(zāi)機(jī)器人實現(xiàn)自主式定位的基礎(chǔ)，本文在綜合對比國內(nèi)外典型傳感器組合后，選擇三軸加速度傳感器、三維磁阻式電子羅盤、里程傳感器和數(shù)字三軸陀螺儀作為自主定位系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)；在綜合對比國內(nèi)外典型濾波方法的基礎(chǔ)上，使用具備衰減指數(shù)因子的有限記憶卡爾曼濾波方法作為系統(tǒng)的控制策略。礦井救災(zāi)機(jī)器人使用傳感器采集本體的角度信息、加速度信息及里程信息，使用平面幾何方法和具備衰減指數(shù)因子的有限記憶卡爾曼濾波方法對采集到的定位信息進(jìn)行處理，得到礦井救災(zāi)機(jī)器人具體的位置和姿態(tài)信息，系統(tǒng)構(gòu)成如圖１所示。圖１礦井救災(zāi)機(jī)器人自主定位系統(tǒng)構(gòu)成２基于多傳感器信息融合的航行軌跡推算方法２．１礦井救災(zāi)機(jī)器人驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析礦井救災(zāi)機(jī)器人驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析示意如圖２所示�；A(chǔ)的航行軌跡推算方法是周期性采樣機(jī)器人的位移變化量和角度變化量，然后累加得到礦井救災(zāi)機(jī)器人的航行軌跡。圖２礦井救災(zāi)機(jī)器人驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析示意假定礦井救災(zāi)機(jī)器人運(yùn)行過程中其履帶不發(fā)生打滑，也不發(fā)生彈性變形，設(shè)（ｘＡ，ｙＡ），（ｘＢ，ｙＢ）分別表示機(jī)器人在Ａ點和Ｂ點的坐標(biāo)，θ表示機(jī)器人的絕對速度方向與ｘ軸的夾角，ＬＡＢ表示機(jī)器人的運(yùn)動軌跡ＡＢ間的長度，β表示機(jī)器人運(yùn)行速度方向的變化，p舙膒瓶傻茫攏ǎ簦劍粒ǎ簦蹋粒攏悖錚螅鄶齲ǎ簦攏藎攏ǎ簦劍粒ǎ簦蹋粒攏螅椋睿鄶齲ǎ簦攏藎ǎ保┒允劍ǎ保┙星蟮即�，得Ｓz劍，

本文編號：2545043