摘要
一种面向磁吸附爬壁机器人的多传感器融合定位方法,适用于钢结构复杂表面的高鲁棒性、高精度定位任务,其特征在于,所述方法基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)构建融合框架,同时集成惯性测量单元(IMU)、轮式里程计(Odom)和超宽带(UWB)三类异构传感器的数据;该方法利用IMU提供的高频动态响应能力,结合Odom输出的位移增量估计,在短时尺度下构建动态互补滤波器实现姿态与位移状态的预估;在此基础上,引入几何残差加权机制对UWB原始测距数据进行优化,最终将基于互补滤波的状态预测与残差优化的UWB定位结果联合输入至扩展卡尔曼滤波器中,实现对机器人二维空间的位置估计;从而提升了系统在复杂环境下的定位精度、误差收敛速度与传感器容错能力。
技术关键词
磁吸附爬壁机器人
互补滤波器
扩展卡尔曼滤波器
传感器融合
导航坐标系
里程计
定位方法
残差加权
IMU坐标系
轮式
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