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基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法技术

技术编号:41315492 阅读:55 留言:0更新日期:2024-05-13 14:57
本发明专利技术公开了一种基于自适应蒙特卡洛定位算法和二维码定位的全局定位方法。该定位方法首先根据参数设置以及起始点二维码坐标对自适应蒙特卡洛的粒子群进行初始化;使用轮式里程计和IMU数据通过扩展卡尔曼滤波得到里程计数据,使用该里程计数据更新粒子位姿;使用改进羚羊优化粒子滤波优化粒子位置;根据激光雷达与二维栅格地图数据匹配计算粒子集中各个粒子权重;最后根据粒子权重对粒子集进行重采样得到新的粒子集合。在重采样环节中,当移动机器人识别到环境中有二维码存在,会在根据二维码计算的地图坐标附近添加带有高斯噪声的粒子,对定位进行修正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计移动机器人室内定位领域,具体为一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法


技术介绍

1、随着自动化和机器人技术的快速发展,移动机器人在工业生产、仓储物流、家庭服务以及探索未知环境等领域的应用越来越广泛。在这些应用中,精确、可靠的机器人定位技术是实现高效任务执行的基础。传统的定位方法,如基于gps的定位系统,在室内环境中受限严重;而基于视觉的定位方法,虽然在室内环境中有较好的应用前景,但在复杂环境下易受光照、遮挡等因素的影响,定位精度和稳定性仍有待提高。

2、粒子滤波作为一种有效的非线性和非高斯状态估计方法,在机器人定位领域得到了广泛应用。它通过一组随机采样的粒子来表示机器人的状态空间,并通过预测、更新和重采样等步骤逐步逼近机器人的真实状态。然而,传统粒子滤波算法在处理高维状态空间或遇到严重噪声干扰时,容易出现粒子退化和权重消散的问题,导致定位失败。

3、羚羊优化算法作为一种新兴的群体智能优化算法,因其良好的搜索能力和快速收敛性,在优化问题中展示出优越的性能。该算法模仿羚羊在捕食者威胁下的逃逸策略和觅食行本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法,其特征在于,使用改进羚羊优化粒子滤波,并在自适应蒙特卡洛定位中,加入了基于二维码的粒子,以及基于统计剔除无效激光雷达数据和粒子数据,具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法,其特征在于,所述步骤S1具体包含如下过程:

3.根据权利要求1所述的一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法,其特征在于,所述步骤S2具体包含如下过程:

4.根据权利要求1所述的一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法,其特征在于,所...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法,其特征在于,使用改进羚羊优化粒子滤波,并在自适应蒙特卡洛定位中,加入了基于二维码的粒子,以及基于统计剔除无效激光雷达数据和粒子数据,具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法,其特征在于,所述步骤s1具体包含如下过程:

3.根据权利要求1所述的一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法,其特征在于,所述步骤s2具体包含如下过程:

4.根据权利要求1所述的一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维码的移动机器人定位方法,其特征在于,所述步骤s3具体包含如下过程:

5.根据权利要求1所述的一种基于改进羚羊优化粒子滤波和二维...

【专利技术属性】
技术研发人员:金世俊姚哲瀚
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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