基于WLAN/RFID信息融合的移动机器人自主定位算法研究

被引量 : 19次 | 上传用户:gaoyyop
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在自主移动服务机器人系统中,获取当前机器人的准确位置(即定位)是完成导航和追踪等任务的前提。WLAN定位技术和RFID定位技术是新兴的定位技术,具有定位精度高、低功耗、低成本等特点,适合于移动机器人的定位。目前,在定位系统中通常采用单一传感器获取信息,这种方法只能获得环境特征的部分信息,导致系统定位精度低。因此,本文提出采用WLAN和RFID建立多传感器信息融合系统应用于移动机器人定位系统中以提高系统定位精度。论文以国家863计划项目“基于多信息融合的移动机器人自主定位关键技术研究”为支撑,对WLAN和RFID建立定位系统中的若干关键问题进行了研究,为多信息融合的研究奠定了基础。本文具体的研究工作如下所述:在WLAN无线定位系统中,针对移动机器人系统定位特点,分析无线定位技术特点,研究无线网络定位算法,确定使用基于RSSI值的定位方法,分析了系统路径损耗模型。根据实验环境,确定信号传播模型,进行仿真实验并分析实验结果。利用无线路由器和无线网卡建立WLAN移动机器人无线定位系统,研究基于信号强度(RSSI)值的WLAN定位方法。通过多组测试实验,确定三边定位法作为WLAN定位系统的定位算法。在RFID定位系统中,针对移动机器人室内定位系统环境复杂、障碍物多的特点,采用有源射频模块,基于Visual C++6.0平台开发了一种室内移动机器人定位系统。该系统中,定位标签选用RSSI值最大的四个标签,在极大似然估计法的基础上,引入移动误差因子,提出改进的极大似然估计定位算法,并将其应用在移动机器人定位系统中。在联邦滤波融合结构中采用无迹卡尔曼滤波(UKF)对子滤波器进行滤波,针对UKF技术易发散、计算速度慢和采样的非局部效应问题,提出基于最小偏度采样和衰减记忆平方根滤波的UKF算法和采用比例修正系数最小偏度采样的UKF算法,通过引入最小偏度单形采样策略减少了采样点数,以衰减记忆法滤波代替协方差阵进行递推运算,减少了计算误差引起的滤波发散现象,将比例修正系数引入最小偏度采样策略中的算法,有效地解决了采样的非局部效应问题。为提高融合系统的定位精度和定位速度奠定了基础。在WLAN和RFID定位系统的基础上,考虑使用单一的传感器不能满足定位精度要求,提出将联邦卡尔曼滤波技术应用在定位系统中,融合分别由WLAN、RFID定位系统获得的数据,实现整体精度的提高。在融合计算过程中因为局部滤波器有全局滤波器的反馈重置,这样,局部滤波器的精度也得以提高。进行了实验结果的比较,验证了所提出算法的可行性。通过本文的研究,利用WLAN/RFID建立融合定位系统,可降低系统的成本、提高定位效率、改进设计质量、提高市场竞争力,具有重要的理论意义和学术价值。
其他文献
本文分两个层次剖析技术进步对劳资关系演变的作用机制,即技术进步对生产二因素作用与地位的相对变化所产生的影响;生产二因素作用与地位的相对变化对劳资关系演变的推动作用
对松香进行加成改性,使其与乙二醇合成线性松香聚酯。采用电热套加热和微波加热两种不同的加热方式分别合成线性松香酯。分别确定两种加热方式下的最佳合成工艺条件。比较两种
自然犯与法定犯的分类,最早源于古代罗马法对mala in se及mala prohibita的差别所做的论述,在本质上,此种区别论述为近代自然犯与法定犯这一对犯罪形态奠定了直接的思想理论基础
宽恕是近年来哲学、心理学、教育学研究领域的热门话题。宽恕是指个体在遭遇他人的伤害或自我心理困扰时,能够主动放弃报复释放自我的一种积极的干预手段。已有研究表明,宽恕
本文叙述了φ330毫米膜片弹簧离合器作试验结果,与我国传统的螺旋离合器比较,进行了分析与评价,肯定了膜片弹簧离合器的总成和摩擦片的主要优、缺点。为进生步推广生产和使用膜片弹
政治观教育是大学生教育的有机组成部分,也是大学生思想政治教育的核心内容。引导大学生树立科学的政治观,有助于他们思想政治素质的提高,也有助于他们对党关于社会主义初级
大学生爱国主义教育是我国高校思想政治教育永恒而又常新的重要课题。开展爱国主义教育不仅有利于大学生爱国主义精神品质的培养,更具有保证国家利益实现的重要现实意义。古
高等教育质量意识的成熟催生了高等教育的多元质量观,这些质量观可以大体归结为以下四种:依托知识本位、社会本位或人本位价值观生成的内适应性、外适应性与个适应性质量观;
19世纪末,德国加入了帝国主义瓜分世界的行列中,遗憾的是狂潮已落,只留余声。但是德国的迟到并不意味着它没有获得并管理殖民地的能力,德国人抓住殖民风潮的尾巴,好好地展示了一把
地震灾害具有突发性、成纵性、续发性等特点,不仅可以直接造成工程设施破坏和人员伤亡,且往往引发一系列次生灾害和衍生灾害,以灾害链的形式造成更大的破坏。应急资源配置是