多傳感器數(shù)據(jù)融合及其在吸塵機(jī)器人避障中的應(yīng)用.pdf

1、自動(dòng)檢測(cè)及復(fù)雜系統(tǒng)自動(dòng)控制總免不了多傳感器數(shù)據(jù)采集與信息的綜合運(yùn)用。因此，作為一種重要的信息處理方法，異質(zhì)傳感器的數(shù)據(jù)融合成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文分別使用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)算法和計(jì)算智能算法對(duì)超聲和紅外傳感器的數(shù)據(jù)融合問題進(jìn)行了研究。在編程仿真的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個(gè)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，研究了多傳感器數(shù)據(jù)融合在吸塵機(jī)器人自主避障中的應(yīng)用。
　　本文主要做了以下幾方面的工作：
　?。?）使用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)算法對(duì)異質(zhì)傳感器數(shù)據(jù)融合進(jìn)行了研究。本文提出

2、了一種自適應(yīng)加權(quán)融合算法，對(duì)超聲和紅外傳感器測(cè)距系統(tǒng)的距離信息進(jìn)行融合。使用MATLAB對(duì)提出的算法進(jìn)行了編程仿真，仿真結(jié)果表明：本文提出的自適應(yīng)加權(quán)融合算法融合結(jié)果穩(wěn)定，算法收斂速度快，能根據(jù)傳感器的方差大小對(duì)各傳感器的權(quán)值進(jìn)行自適應(yīng)分配。
　?。?）使用計(jì)算智能算法、構(gòu)建BP祌經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)異質(zhì)傳感器的數(shù)據(jù)融合進(jìn)行了研究。本文針對(duì)超聲和紅外傳感器數(shù)據(jù)融合，構(gòu)造了一個(gè)三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使用MATLAB對(duì)設(shè)計(jì)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了編程仿真

3、。為解決仿真結(jié)果中出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢，融合結(jié)果不夠理想的問題，提出了增加附加動(dòng)量項(xiàng)的訓(xùn)練算法，并對(duì)其改進(jìn)效果進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果顯示：較之于普通網(wǎng)絡(luò)，附加動(dòng)量項(xiàng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度更快，融合結(jié)果更加精確。
　　（3）對(duì)數(shù)據(jù)融合技術(shù)在吸塵機(jī)器人避障中的應(yīng)用進(jìn)行研究。針對(duì)具有五個(gè)超聲測(cè)距傳感器和一個(gè)角度傳感器的掃地機(jī)器人原型系統(tǒng)，構(gòu)建了一個(gè)五層模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。將五個(gè)超聲傳感器測(cè)得的距離和一個(gè)角度傳感器測(cè)得的目標(biāo)方