基于無(wú)線傳感器的移動(dòng)機(jī)器人定位研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人定位問(wèn)題是移動(dòng)機(jī)器人研究領(lǐng)域的重要問(wèn)題之一。實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的精確定位是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航的前提基礎(chǔ)，移動(dòng)機(jī)器人定位研究不僅具有重要的理論意義，也同時(shí)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣泛的應(yīng)用前景。目前，常見(jiàn)的絕對(duì)定位方法研究主要可分為兩類(lèi)：第一類(lèi)、基于測(cè)距的定位研究，此類(lèi)研究主要包括基于衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)研究、基于超聲測(cè)距的定位研究及基于射頻能量(RSS)衰減測(cè)距的定位研究；第二類(lèi)、與測(cè)距無(wú)關(guān)的定位研究，此類(lèi)研究主要有基于無(wú)線傳感

2、器網(wǎng)絡(luò)的定位、基于射頻標(biāo)簽(RFID)的定位等。對(duì)于第一類(lèi)定位研究，GPS有著良好的定位精度和廣度，但是其缺點(diǎn)是定位信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱，不能穿透建筑物，因此不適合在某些環(huán)境中應(yīng)用，如室內(nèi)環(huán)境；基于超聲測(cè)距的定位，由于超聲測(cè)距就有較強(qiáng)的方向性，增加了定位的成本；基于射頻能量(RSS)衰減測(cè)距的定位，其測(cè)距誤差較大，定位效果不好。對(duì)于第二類(lèi)定位研究，不需要測(cè)量絕對(duì)距離或方位，雖然具有低成本、高效率的特點(diǎn)，但其存在一個(gè)顯著的缺點(diǎn)就是定位精度差

3、。
　　 針對(duì)上述問(wèn)題，本文采用集成了超聲測(cè)距功能的無(wú)線傳感器，開(kāi)展移動(dòng)機(jī)器人定位研究，主要內(nèi)容包括：
　　 1．已有的移動(dòng)機(jī)器人定位方法大多都是針對(duì)已知環(huán)境，基于環(huán)境先驗(yàn)地圖，然后采用各類(lèi)傳感器觀測(cè)環(huán)境，提取環(huán)境中的自然路標(biāo)和人工路標(biāo)，影響定位結(jié)果的關(guān)鍵因素為路標(biāo)測(cè)量的準(zhǔn)確性和路標(biāo)提取的準(zhǔn)確性。然而在某些環(huán)境中，由于難于提取自然存在的路標(biāo)，已有傳感器及定位方法難于發(fā)揮作用，針對(duì)于此，本文提出了一種基于無(wú)線傳感器動(dòng)態(tài)配置

4、的定位系統(tǒng)，此定位系統(tǒng)通過(guò)超聲實(shí)現(xiàn)距離測(cè)定，機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際的定位需要在關(guān)鍵位置放置本文設(shè)計(jì)的集成了超聲測(cè)距功能的無(wú)線傳感器路標(biāo)，以輔助于機(jī)器人定位，從而解決在某些環(huán)境下難以提取路標(biāo)的問(wèn)題。
　　 2．針對(duì)超聲測(cè)距存在方向性問(wèn)題，本文開(kāi)展了利用測(cè)量無(wú)線傳感器射頻信號(hào)衰減實(shí)現(xiàn)定位的研究，為了解決無(wú)線信號(hào)衰減物理模型的不足，本文提出了一個(gè)具有在線學(xué)習(xí)能力的自適應(yīng)射頻能量(RSS)衰減測(cè)距模型，此測(cè)距模型通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)