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因特网技术的迅速发展使社会经济结构和人们的生活方式发生了巨大的变化,同时也给新世纪的机器人研究和开发带来了新的方向。对移动机器人进行实时控制就必须知道移动机器人在环境中的具体位置和位姿(方向角)。环境特征的提取依靠移动机器人的传感器系统,任何一种传感器都不能保证在任何时刻提供可靠的环境信息,但多个(多种)传感器信息的冗余或者互补特性使得如何有效利用这些信息变得很重要,这就是多个传感器信息融合问题。采用移动机器人多传感器信息融合技术使得移动机器人导航定位更为准确,可以更加实时有效地控制移动机器人。
本文首先分析了当前移动机器人的发展和导航定位关键技术,及信息融合技术在移动机器人导航定位中的应用和前景。接着分析了先锋移动机器人的系统结构和试验平台,基于先锋3移动机器人的特点建立了其运动模型。在文中详细介绍了信息融合技术与多传感器融合的概念与原理,简要介绍了各种融合算法,并对其在移动机器人中的应用作了分析,提出了基于多传感器信息融合的移动机器人定位方法。利用机器人所配置的编码器和声纳两种设备分别进行定位,结果分析表明,使用其中任一种传感器进行定位都无法达到理想的精度。因此,利用这两种传感器(光电编码器和声纳)同时定位,并采用kalman滤波方法对这两种传感器所获取的数据进行数据融合,并采用MATLAB对其仿真,仿真结果表明:采用kalman算法对移动机器人定位的准确程度有一定的提高。