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基于里程计与UWB测距数据融合的相对变换快速估计

机器人学 2024-05-22 v1 最优化与控制

摘要

本文研究利用里程计和机器人间的距离测量来估计4自由度(三维位置与姿态)机器人-机器人相对坐标系变换的问题。首先,我们应用一种基于极大似然估计的两步估计方法。具体而言,通过无约束最小二乘法与投影获得一个良好的初始值,随后通过一步Gauss-Newton迭代得到更精确的估计。此外,我们给出了Ultra-Wideband (UWB)的最优安装位置,并确定了在不同数量UWB设备下的最短运行时间。仿真表明,该两步方法在保证精度的同时具有更快的计算速度,并能在有限空间约束下有效解决相对变换估计问题。此外,当安装特定数量的UWB设备时,该方法可应用于实时的相对变换估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.12577,
  title  = {Fast Estimation of Relative Transformation Based on Fusion of Odometry and UWB Ranging Data},
  author = {Yuan Fu and Zheng Zhang and Guangyang Zeng and Chun Liu and Junfeng Wu and Xiaoqiang Ren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.12577},
  year   = {2024}
}

备注

15 pages, 4 figures