基于惯性/偏振光/光流的六足步行机器人自主导航方法研究

发布时间：2025-06-18 23:33

　　 针对惯性/卫星组合导航系统易受干扰或自主性不足等问题,引入偏振光传感器和光流传感器,分别建立航向角和速度量测方程,以辅助惯性导航系统,提出了一种基于惯性/偏振光/光流的自主导航方法。同时,为实现惯性传感器、偏振光传感器和光流传感器等多传感器的融合,设计了无迹Kalman滤波器。为验证该方法的有效性,以六足步行机器人为对象开展仿真和实验验证。结果表明,在没有卫星信号源的情况下,仅依靠机器人自身感知,可实现较高精度的机器人位姿估计,实现了不依赖于卫星导航信号的自主导航,提升了导航系统的自主性。

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【部分图文】：

图1 六通道光电偏振光传感器

其中,Ii(?)是第i通道光电二极管的输出强度;K是未知尺度因子,需要标定;It是总光强度;d为偏振度;?为偏振方位角;αi是传感器的偏振方向和参考方向之间的角度,由式(3)给出在不同的天气条件下,It具有不同的值,It值的变化可能会限制其在不同环境条件下的通用性。实际上,许多....

图2 位置估计

六足步行机器人的位置、速度和航向角估计以及估计误差如图2～图7所示。图3速度估计

图3 速度估计

图2位置估计图4航向角估计

图4 航向角估计

图3速度估计图5位置估计误差

本文编号：4050505