摘要
一种基于UWB相对测距的多机器人协同定位方法及系统,涉及多机器人协同定位技术领域,本发明是针对多机器人系统在外部导航设备不可用或弱通讯的环境下集群协同自主导航问题而提出的,技术要点:建立了多机器人协同定位问题的状态模型以及UWB相对量测模型,并且推导了线性化误差状态系统;分析标准拓展卡尔曼滤波在协同定位中不一致的原因,揭示其本质源于原始非线性系统与估计器的线性化误差状态系统之间可观不同步。本发明设计一种基于线性时变变换的方法,构建具有时不变不可观子空间的KD‑EKF算法,并进行了蒙特卡洛对比仿真验证了KD‑EKF相较于标准EKF以及FEJ‑EKF方法具有更高的定位精度以及更好的一致性。开发了基于Tucker地面机器人的多机器人系统实验平台,对所设计的KD‑CL算法进行了实验验证。实验结果验证了所提出算法的优越性和有效性。
技术关键词
误差状态
线性化系统
扩展卡尔曼滤波器
方程
协同定位算法
多机器人协同定位
协同定位系统
测量误差
非线性系统
EKF算法
协方差估计
定位问题
噪声
多机器人系统
矩阵