本文關(guān)鍵詞：一種基于UKF的井下機(jī)器人超聲網(wǎng)絡(luò)定位方法

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【摘要】：機(jī)器人將在未來煤礦少人或無(wú)人化開采中發(fā)揮重要作用。根據(jù)井下工作光線較暗,空間封閉的特點(diǎn),提出了一種基于無(wú)損卡爾曼濾波(unscented Kalman filter,UKF)的井下機(jī)器人超聲網(wǎng)絡(luò)定位方法。方法的核心是通過對(duì)光電碼盤和電子羅盤定位以及超聲網(wǎng)絡(luò)定位輸出的井下機(jī)器人位置坐標(biāo)和航向角度進(jìn)行UKF濾波,來對(duì)井下機(jī)器人進(jìn)行位置更新和預(yù)測(cè)。由于對(duì)機(jī)器人進(jìn)行位置更新和預(yù)測(cè)是復(fù)雜的非線性函數(shù),采用UKF能有效提高濾波精度,降低定位誤差。由于越接近當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)彎半徑誤差對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑影響越大,故采用Sigmoid函數(shù)作為轉(zhuǎn)彎半徑誤差系數(shù)來計(jì)算M個(gè)轉(zhuǎn)彎半徑誤差和。以誤差和為權(quán)重調(diào)節(jié)機(jī)器人左右驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)彎半徑,可以減小轉(zhuǎn)彎半徑誤差。仿真結(jié)果表明,采用所提出的基于UKF的井下機(jī)器人超聲網(wǎng)絡(luò)定位方法實(shí)現(xiàn)了井下機(jī)器人更穩(wěn)定和更精確的定位。
【作者單位】： 北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 機(jī)器人定位 煤礦井下 超聲網(wǎng)絡(luò) 無(wú)損卡爾曼濾波
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2016YFC0801800) 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51474015,51274018)
【分類號(hào)】：TP242
【正文快照】： 機(jī)器人將在未來煤礦少人或無(wú)人化開采中發(fā)揮重要作用,對(duì)井下機(jī)器人的定位是煤礦井下機(jī)器人技術(shù)的重要內(nèi)容[1-2]。在煤礦少人或無(wú)人化開采中機(jī)器人主要在某些局部區(qū)域完成一些規(guī)定的工作,如在一些區(qū)域完成工作部件的拾取與運(yùn)送,監(jiān)測(cè)煤礦井下危險(xiǎn)氣體的排放,對(duì)特定工作設(shè)備工作

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