Wheel-INS：基于轮载MEMS IMU的航位推算系统
机器人学
2021-04-27 v4
摘要
为在不增加额外部件成本的前提下提升轮式机器人惯性导航系统（INS）的精度与鲁棒性，我们提出Wheel-INS，一种基于轮载微机电系统（MEMS）惯性测量单元（IMU）的完整航位推算方案。将IMU安装于地面车辆非转向轮中心有两大优势。其一，陀螺仪输出可用于计算轮速，从而替代传统里程计以抑制INS的误差漂移。其二，随车轮转动，惯性传感器的常值偏置误差可在一定程度上被抵消。文中描述了轮载IMU（Wheel-IMU）的安装方案、系统特性及航位推算误差分析。实验结果表明，Wheel-INS在水平面内的最大位置漂移小于总行驶距离的1.8%，较传统里程计辅助INS（ODO/INS）降低23%。此外，Wheel-INS因对陀螺仪常值偏置误差的固有免疫性而优于ODO/INS。本文所用源代码与实验数据集已向社区公开（https://github.com/i2Nav-WHU/Wheel-INS）。
引用
@article{arxiv.1912.07805,
title = {Wheel-INS: A Wheel-mounted MEMS IMU-based Dead Reckoning System},
author = {Xiaoji Niu and Yibin Wu and Jian Kuang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07805},
year = {2021}
}