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室内机器人超声测距和定位算法的研究

更新时间：2020-04-16 19:20:15 大小：9M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：机器人超声测距 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

室内机器人定位导航是机器人研究中的一个重要领域，而目前结合用射频同步和超声测距来实现机器人定位已受到越来越多的关注。其中，移动机器人与固定信标节点间距离的准确测量成为机器人定位的关键。本文设计了一种基于无线传感器网络的射频超声定位系统，选用超声波收发一体传感器，并结合射频模块的同步能力，实现机器人到信标节点距离的测量。此外，由于定位系统模型本身存在的系统误差，再加上外界环境中的噪声，仍然会有较大的误差。为此，本文进一步研究用基于贝叶斯滤波原理的卡尔曼滤波和感知复位定位相结合的算法对测得的位置信息进行优化，使位置的估计值更接近于真实值。

    作者主要完成的研究工作包括：

    1．对机器人定位方法的研究现状及当前进展进行较深入的分析，同时考虑到系统可靠性、制造成本、定位的准确度和定位效率，选择用基于路标的射频超声定位方法进行研究。

    2．综合ActiveBat系统和Cricket系统的定位机制的优点，设计一种基于无线传感器网络的室内机器人射频超声定位系统，可以达到定位的私密性要求，同时能满足移动机器人定位的实时性要求。

    3．采用TCT40-16TR1型的超声波收发一体传感器和CC1101射频模块，完成相应的硬件设计和电路板的制作，以及程序设计及烧写工作，实现机器人与信标节点间的射频超声测距。

    4．通过单片机控制模拟信号通道切换芯片CD4052，使超声波一体探头分别与发射电路和信号接收电路相连，并且通过软件的方法对接收信号进行滤波，从而实现机器人较准确的自发自收测距实验，使该套测距装置不仅能实现一发一收测距，而且也能进行自发自收测距。

    5．分析比较国内外机器人定位算法之后，提出一种卡尔曼滤波和感知复位定位相结合的定位算法，并用MATLAB工具对其进行仿真比较实验。实验结果表明这种改进的算法能有效地节约计算成本，并具有很好的鲁棒性。

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1587035988室内机器人超声测距和定位算法的研究.pdf 9M

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