全區(qū)域覆蓋自主移動(dòng)機(jī)器人多傳感器信息融合技術(shù)與算法研究.pdf

1、本文以全區(qū)域覆蓋自主移動(dòng)機(jī)器人多傳感器信息融合系統(tǒng)為研究對(duì)象，主要研究全區(qū)域覆蓋移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)多傳感器信息的融合問題，重點(diǎn)研究了障礙物信息獲取、定位信息獲取及邊界信息獲取等功能模塊的融合算法。 文中首先分析了全區(qū)域覆蓋自主移動(dòng)機(jī)器人的功能、行為及控制等特點(diǎn)，研究了機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全區(qū)域覆蓋運(yùn)行過程中所需的各種信息，建立了信息融合系統(tǒng)的功能模塊，并以框圖形式列出功能模塊間的邏輯關(guān)聯(lián)。 障礙物信息獲取模塊采用超聲波傳感器和紅外傳感

2、器作為測(cè)距傳感器，以各組測(cè)距傳感器特有的位置分布為前提條件，分析了測(cè)距傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)特點(diǎn)，建立了能夠獲取障礙物距離及方向的融合算法。 定位信息獲取模塊以編碼器、電子羅盤、GPS傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)為定位信息數(shù)據(jù)來(lái)源，由編碼器、電子羅盤提供相對(duì)定位數(shù)據(jù)，由GPS傳感器提供絕對(duì)定位數(shù)據(jù)。文中通過分析兩類定位數(shù)據(jù)的不確定性，論述了應(yīng)用卡爾曼濾波器來(lái)降低數(shù)據(jù)不確定性的合理性，設(shè)計(jì)了兩個(gè)子定位系統(tǒng)的卡爾曼濾波器，并采用加權(quán)融合方法處理