基于RTK-GPS的輪式移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟隨控制
本文關(guān)鍵詞: 輪式移動(dòng)機(jī)器人 RTK-GPS 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 卡爾曼濾波 軌跡跟隨 出處:《機(jī)器人》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟隨問題,提出了一種基于RTK-GPS(real-time kinematic GPS)的軌跡跟隨控制方法.首先,將GPS(全球定位系統(tǒng))軌跡地圖和機(jī)器人實(shí)時(shí)的RTK-GPS經(jīng)提出的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型轉(zhuǎn)換到同一平面坐標(biāo)系.因?yàn)镽TK-GPS受干擾時(shí)會(huì)出現(xiàn)GPS點(diǎn)跳變,所以采用標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼濾波器進(jìn)行濾波,用最優(yōu)估計(jì)值作為機(jī)器人真實(shí)的位置.通過遍歷軌跡地圖找尋初始最近目標(biāo)點(diǎn),然后不斷更新目標(biāo)點(diǎn)并采用角度偏差比例-微分控制器實(shí)時(shí)控制機(jī)器人的轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)了輪式移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟隨.最后,在改型輪式移動(dòng)機(jī)器人上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明整體算法具有較高的可靠度,跟隨具有代表性的"蛇"形軌跡和"8"字形軌跡時(shí)分別將偏差控制在0.42 m以內(nèi)和0.67 m以內(nèi).
[Abstract]:Aiming at the trajectory following problem of wheeled mobile robot, a trajectory following control method based on RTK-GPS(real-time kinematic GPS is proposed. The GPS (Global Positioning system) trajectory map and the real time RTK-GPS of the robot are transformed into the same plane coordinate system by the proposed coordinate transformation model. Because the RTK-GPS is disturbed by the GPS point jump, the standard Kalman filter is used to filter it. The optimal estimation value is used as the real position of the robot. The initial nearest target point is found by traversing the track map, then the target point is updated continuously and the steering of the robot is controlled in real time by the angle deviation proportional differential controller. Finally, experiments are carried out on the modified wheeled mobile robot. The experimental results show that the whole algorithm has high reliability. The deviations are controlled within 0.42 m and 0.67 m respectively when following the typical "snake" and "8" zigzag trajectories.
【作者單位】: 軍事交通學(xué)院研究生管理大隊(duì);軍事交通學(xué)院軍用車輛系;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目(91220301) 國(guó)家973計(jì)劃(2016YFB0100903)
【分類號(hào)】:TP242
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1521888
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