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MoRPI:移动机器人纯惯性导航

机器人学 2023-12-19 v1 信号处理

摘要

移动机器人用于工业、休闲与军事应用。在某些情形下,机器人导航解算仅依赖惯性传感器,因此导航解算随时间漂移。本文提出 MoRPI 框架,一种移动机器人纯惯性方法。机器人以周期运动轨迹而非直线轨迹运动,以实现峰峰值估计。以此方式,不同于经典惯性解算中通过三次积分计算机器人位置,本方法使用经验公式估计行驶距离。提出两类 MoRPI 方法,其一基于加速度计与陀螺仪读数,另一仅基于陀螺仪。推导闭式解析解表明 MoRPI 较经典纯惯性解算产生更低的位置误差。此外,为评估所提方法,使用装备两类惯性传感器的移动机器人进行野外实验。共收集并评估了时长 75 分钟的 143 条轨迹。结果展示了使用我们方法的益处。为促进所提方法的进一步发展,数据集与代码均公开于 https://github.com/ansfl/MoRPI。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.02982,
  title  = {MoRPI: Mobile Robot Pure Inertial Navigation},
  author = {Aviad Etzion and Itzik Klein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02982},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 9 figures