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《基于擴(kuò)展卡爾曼濾波多機(jī)器人協(xié)作定位》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著移動(dòng)機(jī)器人學(xué)及其應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,單個(gè)機(jī)器人的有限能力已不能滿足完成復(fù)雜程務(wù)豹要求,困瑟多瓤爨入勢孬援零殘憊當(dāng)_
2、l蓍該矮域瓣磁究熬轟之一。多梳器久協(xié)作定位是提高多機(jī)器人系統(tǒng)自主能力的關(guān)鍵。雖然莢于多機(jī)器入?yún)f(xié)作定位方法的研究很多,但是已有的大多數(shù)協(xié)作定位理論和方法還都局限于仿真分析階段,缺少在窟際機(jī)器人平臺(tái)上辯已有理論和方法的驗(yàn)證與分拆。本文曾先概述了多機(jī)器入系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,并闋述了多輥囂入?yún)f(xié)作定位的基本闖題、技術(shù)特點(diǎn)以及發(fā)展趨辨。多機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)建和多傳感器信息的交互是協(xié)作定位研究的前提與慕礎(chǔ)。本文不僅對(duì)所使用的Pi
3、oneer3機(jī)器人平臺(tái)及其配備的多種傳感器進(jìn)行了系統(tǒng)煞諼明,還霹多深臻塞聚舍、多橇器入霾豹逶信、基手ARIA豹強(qiáng)務(wù)羧翱與管理,以及視馓圖像的提取如處理等問題進(jìn)行了分析與討論。機(jī)器人相對(duì)位姿檢測島機(jī)器人狀淼的估計(jì)與更新是實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人協(xié)作定位的兩個(gè)孩心闞題。必了有效鰓決淶知環(huán)境下瓣多瓿器入?yún)f(xié)終定位翊題,零文提出了一秘基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的相對(duì)釹姿估計(jì)與罄新方法,并給嬲:在理想狀態(tài)下的機(jī)器入彼囂不確定性的傳播公式。當(dāng)編隊(duì)中某個(gè)機(jī)器人觀測到另外一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人時(shí),利用相對(duì)觀測信息來同時(shí)更新多機(jī)器人系統(tǒng)中每個(gè)機(jī)器人的位姿及協(xié)方差矩陣。擁互觀測所獲得的多潦售患為
4、系統(tǒng)掰共享,囂褥與攀裁器入寇整幫滋較,滾方法耗奏效繩離撬器久鼗傣豹強(qiáng)作定位能力。以現(xiàn)有Pioneer3機(jī)器人平臺(tái)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并完成了多機(jī)器人協(xié)作定位的系列實(shí)驗(yàn),爨俸包括錚瓣勻速與變速囂秘不同緒囂下豹強(qiáng)佟定使突驗(yàn)。遙過對(duì)實(shí)驗(yàn)鼗據(jù)匏分爨與討論,特別是針對(duì)多機(jī)器入系統(tǒng)的定位誤麓傳播的詳細(xì)分析,驗(yàn)證了本文所提出瀚纂于擴(kuò)展卡爾曼濾波的多機(jī)器人協(xié)作定位算法的有效性。莢鍵譎:多撬器久;蘩髂定位;f-晨睪爾菱濾渡;琴確定佳簧簧基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的多機(jī)器人協(xié)作定位CooperativeMulti-robotLocalizationBasedonEKFAbstractWit
5、hthefastdevelopmentofmobilerobotics.singlerobotwithlimitedabilityisinadequatetomeetthedemandsofcomplicatedtask.Asaresult,multi-robotcooperationhasboeomeafocusinthisfield.Cooperativemulti-robotlocalizationisoneofthemainrequirementsformobilerobotautonomy.Nowadays,therehavebeennuul
6、erOU$approachestolocalizationproblemfusingexteroceptiveandproprioceptivesensors,butanumberoftheoriesandapproachesalelimitedOnemulationphase,lackingofactualexperimenttovalidatethem.Asurveyofthedevelopmentsofmulti-robotsystemsisgiveninthefirstpartofthispaper.Furthermore,thefundame
7、ntalproblems,criticaltechnologyandthedevelopmenttrendofcooperativemulti-robotlocalizationaleintroducedsystemically.11leconstructionofthemulti-robotsystemandtheinformationinterchangebetweendifferentsensorsarethepreconditionandbasisofcooperativelocalization.NotonlyarethePioneer3mo
8、bilerobotplatformandmulti·sensorsilluminated,butalsoarcsoftwaresystemsdiscussedincludingmulti-sensorfusion,multi-robotcommunication,taskcontrolandm{magementbasedonARIA.imagegrabbingandprocessing,eIc.Relativeposedetectionandmobilerobot’sstateestimationandupdatingarecentralaspects
9、forcooperativelocalization.Inordertosolvecooper