基于DBN的卡尔曼滤波算法研究及在AGV定位中的应用
[Abstract]:The AGV (Automated Guided Vehicles, (Automated guidance vehicle) is an automated guidance device that allows you to travel along a given path without manual guidance or driving. AGV, as an intelligent robot, has special applications in the fields of cargo handling, target traction and assembly of production lines. AGV takes wheeled movement as the main moving mode, which has the advantages of simple structure, fast and high efficiency, good safety and controllability and so on. In general, AGV systems require three important technologies: positioning, path planning, and guidance. As the most important part of AGV navigation, positioning technology is the basis of subsequent operation. Only when the current position and attitude are accurately determined can it be possible to plan an effective driving path according to the actual demand in the production process to provide detailed guidance and guarantee for AGV to complete its follow-up tasks. In this paper, the positioning technology in AGV is studied. In common AGV devices, Kalman filter (Kalman filtering,KF) algorithm is often used to fuse the information obtained from the sensor to estimate the position and attitude of AGV. As an optimal estimation algorithm, KF can estimate the target information accurately. However, there are some limitations when using KF algorithm. If the statistical characteristics of the noise can not be determined in advance, it is difficult for the KF algorithm to maintain an accurate estimation of the target in the process of AGV motion. However, when the external environment is complex and changeable, the statistical characteristics of noise can easily change with the external influence. It is difficult to maintain accurate estimation of position and attitude by using KF algorithm alone. In order to solve the above problems, this paper combines the deep belief network (Deep Belief Networks,DBN) and the KF algorithm. The covariance matrix of the noise is adjusted by using the trained DBN model to generate the adjustment factor, so as to maintain the accurate estimation of the AGV by the KF algorithm. Finally, the kinematics model of AGV is established according to the structure model of actual AGV. The localization problem of AGV is simulated by using KF algorithm, and then the corresponding simulation of AGV location problem is made by introducing DBN, and the results of twice simulation are analyzed. It can be seen from the analysis results that the KF algorithm based on DBN is more robust than the KF algorithm when the statistical characteristics of the noise change, and it can maintain the accurate estimation of the AGV state.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP23;TN713
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,本文编号:2281555
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