自主移動(dòng)機(jī)器人的定位問題.pdf

1、該文主要研究了自主移動(dòng)機(jī)器人的定位問題.針對(duì)二維平面上采用視覺導(dǎo)航的移動(dòng)機(jī)器人,給出了機(jī)器人定位的兩種算法.首次采用測量學(xué)上的仿權(quán)公式,得到了機(jī)器人位置的解析解.給出了機(jī)器人位置與已知路標(biāo)之間的非線性關(guān)系式,運(yùn)用Gauss-Newton方法求出機(jī)器人的位姿.兩種方法結(jié)合對(duì)機(jī)器人進(jìn)行定位,使得運(yùn)算速度快,解的穩(wěn)定性好.同時(shí)運(yùn)用行列式和矩陣的性質(zhì)證明了當(dāng)且僅當(dāng)機(jī)器人與路標(biāo)共線或共圓時(shí),無法進(jìn)行定位. 機(jī)器人定位的精度不僅與算法有關(guān),還與參與

2、定位的路標(biāo)的布設(shè)有關(guān).因此,首先推導(dǎo)出了精度準(zhǔn)則,基于這一標(biāo)準(zhǔn),用群論的方法證明了當(dāng)路標(biāo)與機(jī)器人等距離時(shí),如果各夾角相等,則定位精度最高這一結(jié)論.進(jìn)一步從理論上指出,隨著參與運(yùn)算的路標(biāo)數(shù)目的增加,精度也相應(yīng)的提高.然而路標(biāo)并不總是分布在一個(gè)圓上,并且機(jī)器人不時(shí)的從一處運(yùn)動(dòng)到另一處,因此隨著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)有必要選取合適的路標(biāo)進(jìn)行定位使得定位精度最高.給出了最優(yōu)路標(biāo)選取算法,該算法形式簡單,普適性強(qiáng).這些結(jié)果已經(jīng)在中國科學(xué)院機(jī)器人學(xué)開放研究實(shí)