多傳感器數(shù)據(jù)融合及其在移動(dòng)機(jī)器人中的應(yīng)用.pdf

1、多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)和自主移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)均為當(dāng)前國(guó)際研究的熱點(diǎn)，但是在我國(guó)尚處于發(fā)展初期。多傳感器融合技術(shù)已經(jīng)在“973”計(jì)劃中作為鼓勵(lì)研究領(lǐng)域重點(diǎn)推出，該技術(shù)在軍事決策、工業(yè)控制、特種機(jī)器人、海洋監(jiān)視和綜合導(dǎo)航等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本文從理論和實(shí)踐兩方面對(duì)多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行了卓有成效的探索，做出了一定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容： 第一，介紹了多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的概況，以及多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)

2、的功能和結(jié)構(gòu)模型，列舉出了該技術(shù)在機(jī)器人方面成功運(yùn)用的案例；同時(shí)介紹了幾種常用的數(shù)據(jù)融合算法，如Bayes方法、D-S證據(jù)推理方法、模糊集理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。 第二，將強(qiáng)跟蹤濾波器(strongtrackingfilter)理論引入到多傳感數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)中。文中列出了該理論的關(guān)鍵推導(dǎo)步驟和相關(guān)定理，以及主要參數(shù)的計(jì)算公式。然后采用Matlab的m文件編程實(shí)現(xiàn)這一組遞推算法。并對(duì)一個(gè)假設(shè)的典型多傳感器融合非線性時(shí)變系統(tǒng)的狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)

3、行聯(lián)合估計(jì)仿真，與擴(kuò)展卡爾曼濾波器算法比較，得到了非常理想的效果，從而也豐富了數(shù)據(jù)融合理論。 第三，在自主移動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的軟件框架中加入電子羅盤(pán)模塊，并結(jié)合編碼器、超聲和紅外傳感器的信息，成功實(shí)現(xiàn)機(jī)器人定點(diǎn)方向調(diào)整與自主導(dǎo)航，從而也得出了這樣的結(jié)論：只依靠電子羅盤(pán)導(dǎo)航是不精確的。編程中的難點(diǎn)包括整個(gè)程序框架和接口函數(shù)的理解、電子羅盤(pán)類的封裝、串行口通信、線程間同步和通信等。 第四，自主設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于AT89C52單