面向掃地機器人的室內定位研究.pdf

1、掃地機器人作為一款幫助擺脫繁重清潔工作的智能科技產品進入越來越多的家庭，但其經常出現的迷路、重復轉圈等問題一直困擾著人們。這些問題的根源在于掃地機器人不能明確自身的位置，而限于室內環(huán)境的復雜性，目前還沒有一種方案可以使其實現高精度實時定位。作為一直受人們關注的研究領域，室內定位方面的研究也不斷取得新的突破，本文正是在這些研究的基礎上進行了面向掃地機器人的室內定位研究。
　　本文研究目的是提高掃地機器人在室內環(huán)境下的定位精度，使其避

2、免迷路、重復轉圈等問題。論文重點針對掃地機器人本身結構和運動特征，基于藍牙4.0定位技術，結合“雙編碼器+陀螺儀”的航跡推算系統(tǒng)，完成了面向掃地機器人的定位技術研究，實現了亞米級定位精度下的實時定位。
　　本文詳細闡釋了為實現定位功能，在軟件方面基于藍牙4.0標準協議規(guī)范的代碼編寫和參數配置，以及在硬件方面藍牙4.0定位系統(tǒng)基礎模塊的設計原理；介紹了對于藍牙4.0信號原始數據，補充丟失數據和去除噪聲的有效方法；探討了根據藍牙4.0

3、信號計算距離、位置的方法并建立了具體的數學模型。在航跡推算部分，分析并選擇了有利于提高掃地機器人定位精度的傳感器，給出了相應的遞推算法。通過分析不同組合定位方案的原理和特點，選用了卡爾曼濾波組合定位方式，并給出了松散組合、緊密組合兩種情況下的具體算法。
　　本文模擬了掃地機器人的真實工作環(huán)境和工作狀態(tài)，對研究的室內定位方案進行了實地測試。通過將估計的距離、位置與真實的進行比對，證明了本文研究的測距、定位方案的可行性。本文通過卡爾曼