【摘 要】
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本文重点开展了基于偏振光/视觉/微惯性的组合导航算法研究,设计了基于全局矢量的自主归位控制方法,并以小型地面机器人为验证平台,实现了在不依赖于卫星导航信号条件下的自主归位。主要研究工作总结如下:（1）构建了基于Turtlebot2地面无人小车的自主导航系统硬件平台。首先将偏振光罗盘、视觉传感器以及微惯性组件（MIMU）进行组合,搭建了自主导航系统硬件平台,为算法实现与验证提供硬件基础;其次,给出了
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本文重点开展了基于偏振光/视觉/微惯性的组合导航算法研究,设计了基于全局矢量的自主归位控制方法,并以小型地面机器人为验证平台,实现了在不依赖于卫星导航信号条件下的自主归位。主要研究工作总结如下:（1）构建了基于Turtlebot2地面无人小车的自主导航系统硬件平台。首先将偏振光罗盘、视觉传感器以及微惯性组件（MIMU）进行组合,搭建了自主导航系统硬件平台,为算法实现与验证提供硬件基础;其次,给出了一种多传感器联合标定方法,完成了偏振光罗盘/视觉/微惯性传感器的联合标定。（2）设计了一种基于偏振光罗盘/视觉/MIMU的组合导航算法。首先,为提高视觉里程计的环境适应性,给出了一种基于偏振视觉的图像增强方法;然后,研究了基于自适应卡尔曼滤波的组合导航算法,开展了基于Turtlebot2的导航实验,定位误差小于0.71米。（3）设计了一种基于全局矢量的机器人自主归位控制算法。给出了全局矢量的构建方法,研究了基于全局矢量的机器人自主控制策略;分析了机器人自主归位误差链并开展了仿真实验,验证了影响自主归位精度的主要因素为里程估计误差;开展了不同距离的自主归位实验,验证了地面机器人的运动里程估计误差是自主归位精度的主要误差源。
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