基于陀螺儀的機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)定位研究.pdf

1、自主移動(dòng)智能機(jī)器人在軍用和民用上的應(yīng)用越來越廣泛，而不論實(shí)現(xiàn)什么樣的功能，能夠準(zhǔn)確到達(dá)目的地都是完成目標(biāo)的基礎(chǔ)，因此對(duì)于機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的要求也就越來越高。本文研究的是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃中的關(guān)鍵技術(shù)—定位，即實(shí)時(shí)確定機(jī)器人相對(duì)于運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置，為下一步運(yùn)動(dòng)規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。
　　本文設(shè)計(jì)的機(jī)器人定位系統(tǒng)分為四個(gè)部分，定位數(shù)據(jù)獲取、定位信息解算、定位信息誤差消除和運(yùn)動(dòng)軌跡模擬。首先通過以MPU-6050為主芯片的陀螺儀運(yùn)動(dòng)傳感器

2、實(shí)時(shí)采集機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)：三軸加速度和三軸角速度,獲得定位數(shù)據(jù)；然后采用四元數(shù)解算法，將三軸角速度轉(zhuǎn)化為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)姿態(tài)角，得到我們想要的定位信息；由于受到各種外界因素的影響，定位信息存在不可避免的隨機(jī)漂移誤差，將得到的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)，通過擴(kuò)展卡爾曼濾波理論進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)數(shù)據(jù)處理，將誤差對(duì)路徑規(guī)劃的影響降到最小。
　　本文用上述方法對(duì)機(jī)器人勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)所采集到的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行解算和降噪的處理，再以處理過的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，模