一种鲁棒的室外移动机器人定位方法

摘要：

以Pioneer3-AT型室外轮式移动机器人为平台,采用码盘、陀螺仪、电子罗盘和GPS对机器人进行定位,设计了一种新型的联合卡尔曼滤波器,以逐级滤波的方式融合多传感器信息.首先将里程计和陀螺仪相融合,然后将融合后的定位信息与电子罗盘相融合,最后与载波相位差分GPS(RTK-GPS)相融合.该滤波器可以补偿传感器的累积误差,消除输出波动,实现机器人较高精度的定位.城市环境下RTK-GPS经常因为建筑物的遮挡而失去差分状态,定位精度不稳定,滤波器根据RTK-GPS定位精度的不同状态,选取不同的系统量测噪声协方差矩阵,使算法可以自动适应RTK-GPS传感器定位精度的变化,因此定位方法具有鲁棒性.实验结果表明,机器人可以稳定地实现0.4m的定位精度.

关键词：移动机器人、定位、联合卡尔曼滤波器、多传感器融合、鲁棒性、GPS

所属期刊栏目：33

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家高技术研究发展计划（863计划）2006AA04Z241

在线出版日期：2007-06-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：454-458