移動機器人及其室內(nèi)定位系統(tǒng)研究.pdf

1、機器人自主導航是當今研究的熱點問題，從核電站環(huán)境中的巡檢機器人到日常生活中的服務機器人都離不開機器人自主導航，而機器人精確的定位則是實現(xiàn)可靠導航的基本前提。由于室內(nèi)環(huán)境的復雜性，綜合考慮各種室內(nèi)定位方法的優(yōu)缺點，論文采用由慣性導航定位法和航跡推算法形成的組合導航方法來實現(xiàn)較高精度的機器人實時定位。
　　首先，根據(jù)機器人基本運動功能要求及室內(nèi)定位要求，選用了STM32控制器作為機器人的主控芯片，搭建了移動機器人的硬件平臺。對電源、電

2、機驅(qū)動、電機測速、MEMS傳感器及WIFI通信等模塊分別進行選型和接口設計，并對這些模塊進行了調(diào)試。
　　其次，分別介紹慣性導航系統(tǒng)和航跡推算系統(tǒng)的工作原理，并對它們的數(shù)字更新算法和誤差方程進行推導。然后，結(jié)合機器人運動的特點，適當?shù)睾喕瘧T性導航系統(tǒng)和航跡推算系統(tǒng)的誤差方程。采用卡爾曼濾波的方法將兩個系統(tǒng)的誤差模型進行融合，取長補短，充分發(fā)揮各定位系統(tǒng)的優(yōu)勢。把卡爾曼濾波輸出的最優(yōu)估計誤差用來修正數(shù)字更新后的姿態(tài)、速度和位置信息，