مکان یابی ربات متحرک با ترکیب داده های حسگر های انکودر و قطب نما توسط فیلتر کالمن توسعه یافته

مکان یابی ربات های متحرک در محیط های داخلی به دلیل وجود نویز و موانع، دقت حرکت را تحت تاثیر قرار می دهد. این مقاله به بررسی استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته برای پیش بینی مختصات یک ربات متحرک چرخ دار در مدل های غیرخطی پرداخته است. در این راستا روشی برای ترکیب داده های AHRS با خروجی مدل سینماتیکی مبتنی بر داده های انکودر جهت تخمین موقعیت دقیق ربات ارائه شده است. در این روش مدل سینماتیکی از داده های انکودر برای تعیین موقعیت و جهت گیری ربات استفاده می کند. هنگام استفاده از انکودرهای چرخ ها، به ربات دستور داده می شود که در مسیرهای خاصی حرکت کند و مختصات آن و مسافت پیموده شده را محاسبه کند. در حالی که داده های AHRS به عنوان اندازه گیری و جهت گیری برای تصحیح پیش بینی ها در فیلتر کالمن توسعه یافته به کار می روند. برای ارزیابی عملکرد، مسیر حرکت ربات با استفاده از سیستم تصویربرداری ثبت شد و تخمین EKF با داده های دوربین مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که در ابتدای مسیر، موقعیت تخمین شده توسط فیلتر کالمن تطابق نزدیکی با داده های دوربین داشته، اما پس از طی مسافتی، به دلیل انباشتگی خطای انکودر، میزان خطای موقعیت افزایش یافته است. بااین حال، فیلتر کالمن توانسته است این خطا را تا حدی کاهش دهد و دقت تخمین موقعیت و زاویه را بهبود بخشد.

کلیدواژه ها:

انکودر ، فیلتر کالمن توسعه یافته ، قطب نما ، مکان یابی ، AHRS