基于RTK-GPS的轮式移动机器人轨迹跟随控制

发布时间：2018-02-21 11:42

  本文关键词： 轮式移动机器人 RTK-GPS 坐标转换 卡尔曼滤波 轨迹跟随　出处：《机器人》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对轮式移动机器人的轨迹跟随问题,提出了一种基于RTK-GPS(real-time kinematic GPS)的轨迹跟随控制方法.首先,将GPS(全球定位系统)轨迹地图和机器人实时的RTK-GPS经提出的坐标转换模型转换到同一平面坐标系.因为RTK-GPS受干扰时会出现GPS点跳变,所以采用标准卡尔曼滤波器进行滤波,用最优估计值作为机器人真实的位置.通过遍历轨迹地图找寻初始最近目标点,然后不断更新目标点并采用角度偏差比例-微分控制器实时控制机器人的转向,实现了轮式移动机器人的轨迹跟随.最后,在改型轮式移动机器人上进行了实验,实验结果表明整体算法具有较高的可靠度,跟随具有代表性的"蛇"形轨迹和"8"字形轨迹时分别将偏差控制在0.42 m以内和0.67 m以内.
[Abstract]:Aiming at the trajectory following problem of wheeled mobile robot, a trajectory following control method based on RTK-GPS(real-time kinematic GPS is proposed. The GPS (Global Positioning system) trajectory map and the real time RTK-GPS of the robot are transformed into the same plane coordinate system by the proposed coordinate transformation model. Because the RTK-GPS is disturbed by the GPS point jump, the standard Kalman filter is used to filter it. The optimal estimation value is used as the real position of the robot. The initial nearest target point is found by traversing the track map, then the target point is updated continuously and the steering of the robot is controlled in real time by the angle deviation proportional differential controller. Finally, experiments are carried out on the modified wheeled mobile robot. The experimental results show that the whole algorithm has high reliability. The deviations are controlled within 0.42 m and 0.67 m respectively when following the typical "snake" and "8" zigzag trajectories.
【作者单位】： 军事交通学院研究生管理大队;军事交通学院军用车辆系;
【基金】：国家自然科学基金重大项目(91220301) 国家973计划(2016YFB0100903)
【分类号】：TP242

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：1521888