多機(jī)器人協(xié)作定位算法研究與仿真.pdf

1、機(jī)器人作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，代表了當(dāng)今社會(huì)最先進(jìn)的智能控制技術(shù)。多機(jī)器人系統(tǒng)具有許多單機(jī)器人系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，主要包括:容錯(cuò)性更好、效率更高、可擴(kuò)展性更好、易于研究和開發(fā)。在多機(jī)器人系統(tǒng)的眾多研究問題中，機(jī)器人定位是其最基本的問題之一，是多機(jī)器人系統(tǒng)完成任務(wù)的根本保證。在實(shí)際應(yīng)中，多機(jī)器人系統(tǒng)通常工作在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)環(huán)境下，所以對(duì)多機(jī)器人協(xié)作定位技術(shù)的研究，具有重要的理論意義和實(shí)際意義。
　　本文首先簡(jiǎn)述了多機(jī)器人系統(tǒng)的

2、優(yōu)越性，并闡述了多機(jī)器人協(xié)作定位的基本問題、技術(shù)特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)，說明了多機(jī)器人協(xié)作定位技術(shù)的研究背景、現(xiàn)狀以及研究意義。
　　接著針對(duì)多機(jī)器人協(xié)作系統(tǒng)，建立機(jī)器人的點(diǎn)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型，研究了利用擴(kuò)展卡爾曼濾波方法融合運(yùn)動(dòng)信息及相對(duì)觀測(cè)信息協(xié)同定位的濾波方程，詳細(xì)分析了基于相對(duì)方位觀測(cè)量的定位特點(diǎn)。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了EKF定位算法的準(zhǔn)確性與有效性。
　　針對(duì)擴(kuò)展卡爾曼濾波定位算法對(duì)初始條件要求高的問題，研究了利用粒子濾波算法進(jìn)行

3、信息融合的情況，仿真結(jié)果表明:粒子濾波算法與EKF濾波算法的定位精度相同，雖然粒子濾波算法具有良好的定位效果，但其存在計(jì)算量較大的缺點(diǎn)。
　　針對(duì)初始條件未知的多機(jī)器人協(xié)作定位問題，研究了PF-EKF的定位算法。初始階段利用粒子濾波器對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行定位，當(dāng)粒子收斂到接近高斯分布時(shí)，再使用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行定位，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法能夠有效地解決在初始條件未知情況下對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)作定位問題。
　　針對(duì)