无线传感器网络与卡尔曼滤波:移动机器人精准定位新策略

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本文探讨了在不确定环境中对移动机器人进行精确定位的关键问题,特别是在采用航位推算(DR)技术时面临的无限累积误差问题。为了解决这一问题,研究者利用无线传感器网络(WSN)与卡尔曼滤波器(KF)相结合的方法,对机器人里程计的测量不确定性进行校准。卡尔曼滤波器是一种常用的状态估计算法,它结合了系统模型和观测数据,能够有效地处理噪声和不精确信息,从而提高定位精度。 文章标题"通过测距法和无线传感器网络对移动机器人进行精确定位"表明了研究的核心焦点在于将传统的航位推算与无线传感器网络的优势结合起来,通过实时的数据融合,克服里程计数据的累积误差。这种方法依赖于无线传感器网络提供外部辅助信息,如环境特征或邻近节点位置,以增强机器人的定位能力。 向后航位推算(BDR)作为一种创新的定位策略,在文中也被提出,旨在进一步提升定位的精度和可靠性。相比于传统的前向航位推算,BDR可能涉及到对先前路径的回溯分析,或者利用其他传感器的信息来修正当前位置估计。这种方法的优势在于能更好地纠正因环境变化或传感器偏差导致的位置漂移。 作者团队包括来自南京大学的Fu Guoyu、Jin Zhang、Wenyuan Chen、Fengchao Peng、Pei Yang 和 Chunlin Chen,其中Chunlin Chen作为通信作者,他的研究背景涵盖了控制与系统工程以及 Novel Software Technology 国家重点实验室,这显示了他们在机器人技术和无线传感器网络领域的深厚专业知识。 国际期刊《国际先进机器人系统》在2013年3月发表了这篇论文,其影响因子为0.5,表明该研究在同行评审的学术界具有一定的影响力。截至2015年9月22日,该文章已被下载155次,阅读次数为101次,显示出其在研究社区内的关注度。通过引用次数可以衡量该研究对后续研究的贡献,表明其在移动机器人精确定位技术方面具有实用价值。 总结来说,本文的核心知识点包括: 1. 使用卡尔曼滤波器校准航位推算的不确定性 2. 无线传感器网络在机器人定位中的应用,作为里程计的辅助 3. 后向航位推算(BDR)技术的提出及其在提升定位精度中的作用 4. 南京大学研究团队在机器人技术和状态估计领域的研究成果 5. 论文发表在《国际先进机器人系统》的影响和引用情况 这些知识点对于理解和实施移动机器人精确定位系统具有指导意义,尤其是在动态环境中,对于提高自主导航和机器人协作任务的性能至关重要。