自主移動機器人的定位問題.pdf

1、該文主要研究了自主移動機器人的定位問題.針對二維平面上采用視覺導(dǎo)航的移動機器人,給出了機器人定位的兩種算法.首次采用測量學(xué)上的仿權(quán)公式,得到了機器人位置的解析解.給出了機器人位置與已知路標(biāo)之間的非線性關(guān)系式,運用Gauss-Newton方法求出機器人的位姿.兩種方法結(jié)合對機器人進(jìn)行定位,使得運算速度快,解的穩(wěn)定性好.同時運用行列式和矩陣的性質(zhì)證明了當(dāng)且僅當(dāng)機器人與路標(biāo)共線或共圓時,無法進(jìn)行定位. 機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)與機器人等距離時,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圓上,并且機器人不時的從一處運動到另一處,因此隨著機器人的運動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.這些結(jié)果已經(jīng)在中國科學(xué)院機器人學(xué)開放研究實