【摘要】：近年來,微電子機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、信息處理與控制電路的高度集成化,為微小型機(jī)器人的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。定位問題是實(shí)現(xiàn)微小型機(jī)器人自主工作的基礎(chǔ)。本文結(jié)合紅外定位模型,采用粒子濾波算法對已知環(huán)境中的微小型移動機(jī)器人的自定位問題進(jìn)行了研究,主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:1.根據(jù)微小型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了微小型機(jī)器人的紅外自定位模型,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了微小型機(jī)器人間的相對定位模型。通過對紅外相對定位模型的仿真和誤差分析驗(yàn)證了該模型用于微小型機(jī)器人相對定位的可用性。在實(shí)際應(yīng)用中,可將位置確定的機(jī)器人作為路標(biāo),利用相對位置信息對待定位機(jī)器人進(jìn)行定位。2.對幾種貝葉斯濾波算法,包括卡爾曼濾波、擴(kuò)展卡爾曼濾波和粒子濾波算法進(jìn)行了概述和仿真對比。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了粒子濾波算法用于狀態(tài)估計(jì)問題的優(yōu)越性。3.將粒子濾波算法應(yīng)用于微小型移動機(jī)器人的狀態(tài)估計(jì)問題中,結(jié)合傳感器信息更新各時(shí)刻機(jī)器人位姿信息的粒子集,利用粒子集逼近機(jī)器人當(dāng)前時(shí)刻位姿狀態(tài)。其中,里程計(jì)信息用于更新粒子的位姿信息,紅外傳感器信息用于更新每個(gè)粒子的權(quán)值。通過定位仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該粒子濾波定位方法的可行性。
【圖文】：

圖 1.1 機(jī)器人 Alice分布式智能系統(tǒng)和算法實(shí)驗(yàn)室（DISALIII，直徑為 12cm，采用差速驅(qū)動[9]，如 9 個(gè)紅外傳感器和 5 個(gè)超聲波傳感器 到 25cm，超聲波傳感器的測距范圍為備了一對面向地面的紅外傳感器，用于桌，KheperaIII 已經(jīng)被應(yīng)用于全球 100 多包括機(jī)器人的定位、導(dǎo)航、群體智能等

圖 1.1 機(jī)器人 Alice司和分布式智能系統(tǒng)和算法實(shí)驗(yàn)室（DISAL）協(xié)heperaIII，，直徑為 12cm，采用差速驅(qū)動[9]，如圖 1.主要由 9 個(gè)紅外傳感器和 5 個(gè)超聲波傳感器組成為 2cm 到 25cm，超聲波傳感器的測距范圍為 20c 還配備了一對面向地面的紅外傳感器，用于桌面導(dǎo)以來，KheperaIII 已經(jīng)被應(yīng)用于全球 100 多所高究課題包括機(jī)器人的定位、導(dǎo)航、群體智能等方面
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN713;TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2638547