基于粒子濾波的戶外移動(dòng)機(jī)器人地形坡度定位.pdf

1、定位是移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航的基礎(chǔ)。在戶外環(huán)境下,移動(dòng)機(jī)器人定位通常使用聲納、視覺系統(tǒng)或激光掃描儀檢測(cè)環(huán)境中的特征來確定機(jī)器人位姿,但這些方法使用時(shí)容易受到環(huán)境的限制。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),如GPS是戶外移動(dòng)機(jī)器人廣泛使用的導(dǎo)航方法,然而衛(wèi)星信號(hào)會(huì)受到人為、建筑物或樹木遮擋等因素的干擾,不能滿足戶外機(jī)器人高精度、任意時(shí)刻和地點(diǎn)定位的要求。
　　針對(duì)存在的這些問題,本文提出一種利用地形坡度特征來確定機(jī)器人空間位置的方法,可作為 GPS信號(hào)丟

2、失和其他方法失效時(shí)的替代定位方法。本課題在獲得的地形拓?fù)涞貓D或點(diǎn)云地圖和給定路徑的條件下,本文使用機(jī)器人地形傾斜模型從地圖上沿著路徑提取機(jī)器人姿態(tài)與位置的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系被制成查詢表,作為定位中的測(cè)量方程。為解決模型中存在的較大不確定性,本文使用粒子濾波器融合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與觀測(cè)信息,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的定位。
　　為驗(yàn)證定位算法有效性,本文在戶外場(chǎng)地進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)。第一組實(shí)驗(yàn)選用較小的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,較短的機(jī)器人行走距離,使用光學(xué)捕捉系統(tǒng)獲得的拓?fù)?/p>