基于多超宽带测距测量的移动机器人相对定位

在无基础设施情况下自主机器人之间的相对定位对于实现其在应急响应等许多应用中的导航、路径规划与编队至关重要，这类应用中无法获取环境的先验知识。传统的超宽带（UWB）方法能较好地估计机器人间距离，但获取相对位姿（包括位移与朝向）仍然具有挑战性。我们提出一种通过为每个机器人配备多个 UWB 测距节点来估计一组机器人间相对位姿的方法。我们通过最小化来自所有 UWB 节点的测距测量残差来确定两个机器人之间的位姿。为提高定位精度，我们提出利用基于滑动窗口的优化来引入里程计约束。随后将优化后的位姿与里程计在粒子滤波中融合，以实现移动机器人组的位姿跟踪。我们进行了大量实验以验证所提方法的有效性。