传感器与微系统2024,Vol.43Issue(6) :98-100,104.DOI:10.13873/J.1000-9787(2024)06-0098-03

基于EKF算法的多传感器定位仪设计

Design of multi-sensor locator based on EKF algorithm

杜正聪 吴松 黎安庆 李松
传感器与微系统2024,Vol.43Issue(6) :98-100,104.DOI:10.13873/J.1000-9787(2024)06-0098-03

基于EKF算法的多传感器定位仪设计

Design of multi-sensor locator based on EKF algorithm

杜正聪 1吴松 2黎安庆 1李松1
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作者信息

  • 1. 西昌学院信息技术学院,四川西昌615000
  • 2. 四川九洲电器集团有限责任公司,四川绵阳621000
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摘要

针对室内机器人定位难题,提出使用全向轮、编码器配合惯性测量单元(IMU)进行组合定位的方法.分析了定位仪的工作原理,介绍了定位仪硬件系统的设计,引入扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,对多个测量数据进行融合滤波.经现场实验表明:在10 m×10 m范围内进行定位,直线运动误差在20 mm以内,随机运动误差在50 mm以内,定位频率可达20 Hz,满足机器人运动控制要求.

Abstract

Aiming at the difficult problem of indoor robot positioning,a combined positioning method using omni-directional wheel,encoder and inertial measurement unit(IMU)is proposed.Operation principle of the locator is analyzed,the design of the locator hardware system is introduced,and the extended Kalman filtering (EKF )algorithm is introduced,multiple measurement data are fused and filtered.The field experiment shows that within the positioning range of 10 m ×10 m,the linear motion error is less than 20 mm,the random motion error is less than 50 mm,and the positioning frequency can reach 20 Hz,which meets the requirements of robot motion control.

关键词

组合定位/全向轮/编码器/惯性测量单元

Key words

combined positioning/omni-directional wheel/encoder/inertial measurement unit(IMU)

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基金项目

四川省科技计划资助项目(22ZDYF2967)

凉山州科技计划重点研发资助项目(21ZDYF0209)

出版年

2024
传感器与微系统
中国电子科技集团公司第四十九研究所

传感器与微系统

CSTPCD北大核心
影响因子:0.61
ISSN:1000-9787
参考文献量7
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