在三维坐标系中,有初始位置为[0,0,0]进行匀速直线运动的机器人实现惯性导航,存在高斯噪声,得到机器人10s内的位置速度和姿态信息并画出,给出matlab例程

时间: 2024-03-23 14:40:03 浏览: 10
好的,我能理解您的问题。以下是一个简单的Matlab例程,它可以模拟机器人在三维坐标系中移动并记录其位置、速度和姿态信息。该程序使用高斯噪声来模拟传感器测量误差。 ```matlab % 初始化机器人状态 x = [0; 0; 0; 0; 0; 0]; % 位置、速度、姿态 dt = 0.1; % 时间步长 t = 0:dt:10; % 时间向量 N = length(t); % 时间步数 % 定义传感器噪声参数 sigma_pos = 0.1; % 位置噪声标准差 sigma_vel = 0.01; % 速度噪声标准差 sigma_att = 0.001; % 姿态噪声标准差 % 初始化存储器 pos_meas = zeros(3, N); % 位置测量 vel_meas = zeros(3, N); % 速度测量 att_meas = zeros(3, N); % 姿态测量 % 模拟机器人运动 for i = 1:N % 记录传感器测量值 pos_meas(:,i) = x(1:3) + sigma_pos*randn(3,1); % 位置 vel_meas(:,i) = x(4:6) + sigma_vel*randn(3,1); % 速度 att_meas(:,i) = x(1:3) + sigma_att*randn(3,1); % 姿态 % 更新机器人状态 x = update_state(x, dt); end % 绘制机器人运动轨迹 plot3(pos_meas(1,:), pos_meas(2,:), pos_meas(3,:)); xlabel('X'); ylabel('Y'); zlabel('Z'); title('机器人运动轨迹'); % 定义状态更新函数 function x_new = update_state(x, dt) % 机器人状态向量:[位置; 速度, 姿态] % 状态转移矩阵:[I, dt*I, 0; 0, I, dt*R; 0, 0, I] % 姿态更新矩阵:R = R + dt*W % W是角速度向量,假设恒为[0.1; 0.2; 0.3] % 角速度单位为rad/s % 定义状态转移矩阵 F = [eye(3), dt*eye(3), zeros(3); zeros(3), eye(3), dt*eye(3); zeros(3), zeros(3), eye(3)]; % 定义姿态更新矩阵 W = [0.1; 0.2; 0.3]; R = expm(skew(W)*dt); % 更新状态向量 x_new = F*x; x_new(1:3) = x_new(1:3) + x_new(4:6)*dt; x_new(7:9) = R*x(7:9); % 定义叉积矩阵 function x_skew = skew(x) x_skew = [0, -x(3), x(2); x(3), 0, -x(1); -x(2), x(1), 0]; ``` 这个例程模拟机器人在三维坐标系中进行匀速直线运动,并在每个时间步骤记录机器人的位置、速度和姿态信息。然后,它使用高斯噪声模拟传感器测量误差,并绘制了机器人运动轨迹。 希望这个例程对您有帮助!

相关推荐

最新推荐

recommend-type

使用PyOpenGL绘制三维坐标系实例

今天小编就为大家分享一篇使用PyOpenGL绘制三维坐标系实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

Python中三维坐标空间绘制的实现

主要介绍了Python中三维坐标空间绘制的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
recommend-type

用Matlab画三维坐标系下的点

用Matlab画三维坐标系下的点,给出x、y、z轴坐标点,用scatter3(X,Y,Z,'filled')
recommend-type

python 画二维、三维点之间的线段实现方法

今天小编就为大家分享一篇python 画二维、三维点之间的线段实现方法,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

Python实现的绘制三维双螺旋线图形功能示例

主要介绍了Python实现的绘制三维双螺旋线图形功能,结合实例形式分析了Python使用matplotlib、numpy模块进行数值运算及图形绘制相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

云原生架构与soa架构区别?

云原生架构和SOA架构是两种不同的架构模式,主要有以下区别: 1. 设计理念不同: 云原生架构的设计理念是“设计为云”,注重应用程序的可移植性、可伸缩性、弹性和高可用性等特点。而SOA架构的设计理念是“面向服务”,注重实现业务逻辑的解耦和复用,提高系统的灵活性和可维护性。 2. 技术实现不同: 云原生架构的实现技术包括Docker、Kubernetes、Service Mesh等,注重容器化、自动化、微服务等技术。而SOA架构的实现技术包括Web Services、消息队列等,注重服务化、异步通信等技术。 3. 应用场景不同: 云原生架构适用于云计算环境下的应用场景,如容器化部署、微服务
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。