收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

在移动机器人定位中光纤陀螺仪的误差分析与建模

朱光辉  
【摘要】:对于自主移动机器人,自我确定在环境中的位置是一项基本能力。在未知环境中,惯性定位方式是移动机器人定位系统中一种完全自主的定位方式并且是不可替代的,然而由于惯性定位器件的输出漂移所带来的累积误差是实现有效定位的最大障碍,本文的主要内容是针对光纤陀螺仪的误差,误差对定位的影响以及如何抑制误差进行了分析和研究。 本文首先对基于多传感器信息融合的移动机器人定位系统平台进行了简介,阐述了基于航迹推算的惯性定位原理,分析了光纤陀螺仪的漂移误差对定位的影响。目前,对惯性定位器件所带来的累积误差,基于卡尔曼滤波的组合导航是实现有效校正的最佳方式,其中各传感器误差模型的获取是实现误差校正的前提条件。 本文在了解光纤陀螺仪的工作原理、误差产生机理及其分布的情况下,利用E.core1000RD光纤陀螺仪的漂移测量数据,结合目前各种光纤陀螺仪漂移分析的方法,在此基础上采用时间序列分析方法进行研究和分析,并且得出了一系列的结论。(1)光纤陀螺仪漂移是一个非平稳随机时间序列,它包含随机漂移和常值漂移,但是在温度相对稳定的情况下,其漂移近似为平稳时间序列;(2)由于光纤陀螺仪漂移受环境温度的影响,误差模型具有时变性,其中,常值漂移量与温度是一种非线性关系;(3)通过ARMA(AutoRegressive-Moving Average model)模型对漂移测量数据进行模型拟合,计算得出AR(1)为光纤陀螺仪漂移输出的适用模型;(4)最后,结合移动机器人的工作特性,根据光纤陀螺仪漂移误差模型具有时变特性,提出了基于递推最小二乘的在线模型参数估计和校正算法,以提高系统的实用性,并且通过模型的一步预测曲线与样本序列的拟合程度证实所求模型的有效性。 光纤陀螺仪误差模型的获得为以后传感器的观测数据滤波处理、基于多传感器信息融合定位系统的实现以及传感器的实时故障诊断提供了必要的条件。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 于殿勇,安永植,郭伟;可变履带式移动机器人[J];高技术通讯;1995年01期
2 冯建农,柳明,吴捷;自主移动机器人智能导航研究进展[J];机器人;1997年06期
3 张明路,孟庆浩,彭商贤;基于多传感器的移动机器人对感知环境的识别[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);1998年04期
4 黄操军,李德胜,王祁;移动机器人轨道检出用平面涡流传感器[J];传感器技术;1999年05期
5 陈华志,谢存禧;移动机器人导航及其相关技术的研究[J];机床与液压;2003年04期
6 龚建伟,陆际联,高峻尧;移动机器人失控的安全防范[J];机器人;2003年04期
7 王洪升,田蔚风,金志华;一种面向智能交通的移动机器人控制系统[J];自动化技术与应用;2004年01期
8 李彩虹,宋道金;基于控制器行为特性的移动机器人路径规划的模糊控制[J];机电工程技术;2004年05期
9 宋轶群,杜华生,王德新,程刚;一种全自主移动机器人控制系统研究[J];机械与电子;2004年08期
10 高健,黄心汉,彭刚,杨涛,伍翼;移动机器人PID运动控制器参数的模糊自整定[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年S1期
11 彭刚,黄心汉,杨涛,高健,伍翼,熊有伦;基于神经网络和模糊推理的移动机器人行为决策与控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年S1期
12 李胜,马国梁,胡维礼;基于Backstepping方法的车式移动机器人轨迹追踪控制[J];东南大学学报(自然科学版);2005年02期
13 ;《机器人》2005年度(第27卷)分类总目次[J];机器人;2005年06期
14 魏华;李群;陈得宝;;大范围环境中移动机器人SLAM问题的解决方法[J];装备制造技术;2008年02期
15 吴陈,吴翰声;多Transputer处理器和并行处理技术在移动机器人中的应用[J];计算机学报;1995年06期
16 李青湘,胡跃明,裴海龙,周其节;移动机器人的鲁棒输出跟踪[J];控制理论与应用;1998年04期
17 许海平,孙茂相;基于CMAC的多移动机器人智能运动规划[J];沈阳工业大学学报;1999年02期
18 蔡自兴,周翔,李枚毅,雷鸣;基于功能/行为集成的自主式移动机器人进化控制体系结构[J];机器人;2000年03期
19 文巨峰,周骥平,颜景平,徐钰华;双目立体视觉的移动机器人实验平台的研究[J];制造业自动化;2001年12期
20 李庆中,顾伟康,叶秀清,项志宇;移动机器人路径跟踪的智能预瞄控制方法研究[J];机器人;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 陈余庆;胡英;马孜;;基于贝叶斯理论的移动机器人相对定位[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 赵晖;王天然;刘德林;;分布式数据库在移动机器人中的应用[A];第十届全国数据库学术会议论文集[C];1992年
4 李俊泉;尹怡欣;;基于心理动力机制的移动机器人[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
5 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周光明;陈宗海;胡玉锁;陈春林;;复杂未知环境下移动机器人自主探测算法研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 鲁守银;马培荪;姜葵峰;;基于机器人的锅炉鳍片管道自动检测技术[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
8 关胜晓;许心德;曹洋;张彦;;移动机器人避开运动障碍物的策略[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
9 马钊;马保离;;参数不确定拖车移动机器人的直线路径跟踪[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 王鸿鹏;刘景泰;;基于非线性Kalman滤波器的轮式滑动转向移动机器人定位误差分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周卫华;连续切换全向轮及其移动机器人的各向异性分析及优化控制[D];浙江大学;2013年
2 欧屹;特种地面移动机器人机械系统设计与分析[D];南京理工大学;2013年
3 宋孟军;多运动模式轮腿移动机器人的运动学分析与研究[D];河北工业大学;2012年
4 林吉良;移动机器人故障诊断与容错控制的研究[D];浙江大学;2009年
5 海丹;移动机器人与无线传感器网络混合系统的协作定位问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 马勇;多移动机器人路径规划研究[D];华中科技大学;2012年
7 孙昊;基于声达时间差的移动机器人声源目标定位方法研究[D];河北工业大学;2012年
8 杨放琼;基于信息融合的移动机器人定位导航及其深海采矿应用研究[D];中南大学;2010年
9 李鹏;不完善信息融合技术及其在移动机器人中的应用[D];华中科技大学;2010年
10 茅力非;两轮自平衡移动机器人建模与控制研究[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱俊;移动机器人路径规划及其控制策略的研究[D];西南大学;2010年
2 王友胜;FastSLAM2.0控制算法与PGR导航法则结合应用的可行性研究[D];大连交通大学;2010年
3 虞杨阳;基于模糊PID控制技术的移动机器人研究[D];中北大学;2011年
4 肖兵球;基于旋转电弧的焊缝跟踪移动机器人的研究[D];湘潭大学;2010年
5 王振士;基于ARM和μC/OS-II的移动机器人控制系统设计和路径规划研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 崔峰;基于GPS/GIS/GSM的移动机器人定位技术研究[D];河北工业大学;2004年
7 杨延祥;移动机器人运动规划及跟踪控制研究[D];燕山大学;2011年
8 戈新良;基于多种传感器信息融合的移动机器人的环境辨识[D];河北工业大学;2003年
9 王明昕;移动机器人运动学分析研究及本体结构设计[D];南京航空航天大学;2004年
10 宋威;基于信息素的群体移动机器人控制系统研究[D];武汉理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 编译 王金元;微型机器人 虫子般灵巧[N];北京科技报;2005年
2 张建松;科考机器人南极建功[N];科学导报;2008年
3 记者 杜华斌;美研制出世界最小移动机器人[N];科技日报;2005年
4 铭心孙伟;中国机器人首次上南极[N];中国质量报;2007年
5 王笑梅;沈阳机器人开始首次南极科考之旅[N];辽宁日报;2007年
6 通讯员 张婵记者 毕玉才 苗家生;国产机器人将首次登上南极[N];光明日报;2007年
7 本报记者  贾旮菲;“新松”恨不高千尺[N];现代物流报;2006年
8 高级记者 马驰;新松公司:不断征服新领域[N];沈阳日报;2010年
9 张建松;特殊队员加盟南极科考[N];大众科技报;2007年
10 记者 王炳坤;机器人[N];新华每日电讯;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978