上海交通大学学报 ›› 2018, Vol. 52 ›› Issue (1): 13-19.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2018.01.003
赵国旗a,b,杨明a,b,王冰a,b,王春香c
发布日期:
2018-01-01
ZHAO Guoqia,b,YANG Minga,b,WANG Binga,b,WANG Chunxiangc
Published:
2018-01-01
摘要: 提出了一种移动机器人室、内外无缝定位方法,利用全球定位系统(GPS)、惯性导航单元(IMU)和蓝牙信标(iBeacon)作为传感器,通过智能终端的惯性传感器对准建立移动机器人运动模型,推导出系统状态方程和观测方程;利用iBeacon/IMU和GPS/IMU组合导航系统的观测噪声建立系统的非线性模型,采用粒子滤波作为交互式多模型匹配模滤波器,针对模型切换频繁引入的不匹配模型竞争,采用误差压缩率的加权幂在线调整Markov参数.结果表明,与传统的交互式多模型粒子滤波(IMM-PF)算法、单模型算法和交互式多模型卡尔曼滤波(IMM-KF)算法相比,所提出的方法在观测噪声干扰的情况下可以自动调整系统模型,减小了不匹配模型的影响,提高了定位精度,实现了移动机器人的室内、外无缝定位.
中图分类号:
赵国旗a,b,杨明a,b,王冰a,b,王春香c. 基于智能终端的移动机器人室内外无缝定位方法[J]. 上海交通大学学报, 2018, 52(1): 13-19.
ZHAO Guoqia,b,YANG Minga,b,WANG Binga,b,WANG Chunxiangc. Mobile Robot Seamless Localization Based on Smart Device in Indoor and Outdoor Environments[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2018, 52(1): 13-19.
[1]WAHLSTRM J, SKOG I, HNDEL P. IMU alignment for smartphone-based automotive navigation[C]∥18th International Conference on Information Fusion. Washington, USA: IEEE, 2015: 1437-1443. [2]SKOG I, HANDEL P. In-car positioning and navigation technologies—A survey[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2009, 10(1): 4-21. [3]MALYAVEJ V, UDOMTHANATHEERA P. RSSI/IMU sensor fusion-based localization using unscented Kalman filter[C]∥20th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC2014). Pattaya, Thailand: IEEE, 2014: 227-232. [4]ANAGNOSTOPOULOS G G, DERIAZ M. Accuracy enhancements in indoor localization with the weighted average technique[J]. SENSORCOMM, 2014: 112-116. [5]YEH S C, HSU W H, SU M Y, et al. A study on outdoor positioning technology using GPS and WiFi networks[C]∥International Conference on Networking, Sensing and Control, 2009. Okayama, Japan: IEEE, 2009: 597-601. [6]LIU X C, MAN Q S, LU H H, et al. Wi-Fi/MARG/GPS integrated system for seamless mobile positioning[C]∥Wireless Communications and Networking Conference (WCNC). Shanghai, China: IEEE, 2013: 2323-2328. [7]THUMTHAWATWORN T, PERVEZ A, SANTIPRABHOB P. Modular handover decision system based on fuzzy logic for wireless networks[C]∥8th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON). Khon Kaen, Thailand: IEEE, 2011: 385-388. [8]LI Z, WANG J, LI B, et al. GPS/INS/Odometer integrated system using fuzzy neural network for land vehicle navigation applications[J]. Journal of Navi-gation, 2014, 67(6): 967-983. [9]ALMAZNJ, BERGASA L M, YEBES J J, et al. Full auto-calibration of a smartphone on board a vehicle using IMU and GPS embedded sensors[C]∥Intelligent Vehicles Symposium (IV). Gold Coast, Australia: IEEE, 2013: 1374-1380. [10]LIU X C, ZHANG S, ZHAO Q, et al. A real-time algorithm for fingerprint localization based on clustering and spatial diversity[C]∥International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT). Moscow, Russia: IEEE, 2010: 74-81. |
[1] | 温桠妮, 颜国正, 王志武, 姜萍萍, 薛蓉蓉, 王艺芸. 肠道机器人三维接收线圈的设计与优化[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(11): 1117-1123. |
[2] | 经小龙, 胡源, 郭为忠. 臂载线结构激光手眼矩阵的精确标定——多坐标系转换法[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(6): 607-614. |
[3] | 张建军, 吴中华, 刘群坡, 王红旗, 刘卫东. 主从机械手遥操作双边自适应阻抗控制策略[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(6): 615-623. |
[4] | 张铁, 肖蒙, 邹焱飚, 肖佳栋. 基于模糊迭代算法的曲面恒力跟踪[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(4): 344-351. |
[5] | 高晋阳, 颜国正, 石云波, 刘俊. 肠道微型仿尺蠖式机器人机载供能线圈优化[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(2): 152-159. |
[6] | 蒲鹏先,颜国正,王志武,韩玎,柯全,汪炜,李达伟. 微型肠道机器人扩张机构与能量接收线圈的设计与实验[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(10): 1143-1150. |
[7] | 鲁姗,王志武,颜国正,周泽润. 仿生人工肛门括约肌假体的机构设计和实验验证[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(10): 1151-1158. |
[8] | 张建军,刘卫东,李乐,程瑞锋,郑海峰. 未知环境下水下机械手智能抓取的自适应阻抗控制[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2019, 53(3): 341-347. |
[9] | 苏程,叶佳楠,李巍,丁旺才,赵志刚. 欠约束多机协调吊运系统动力学工作空间分析[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2019, 53(2): 225-231. |
[10] | 胡兵,杨明,郭林栋,王春香,王冰. 基于地面快速鲁棒特征的智能车全局定位方法[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2019, 53(2): 203-208. |
[11] | 武文汉a,b,杨明a,b,王冰a,b,王春香c. 一种基于轮廓匹配的仓储机器人托盘检测方法[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2019, 53(2): 197-202. |
[12] | 鲍义东1,2,吴冬梅1. 自适应细分及优化编码八叉树碰撞检测算法[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(08): 1114-1122. |
[13] | 赵志刚1,滕富军1,石广田1,李劲松2,季钢2. 多机器人联合吊运系统可行域分析与求解[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(08): 1174-1180. |
[14] | 郑军,邱强,李鹏,潘际銮. 基于双自由度万向轮机构的爬壁机器人运动状态检测[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(03): 379-382. |
[15] | 张宗郁1,高洪明1,韩庆璘1,黄锐2,荣建2,王勇超2. 飞机导管机器人焊接手眼关系标定[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(03): 392-394. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||