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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 126 毫秒
1.
一种鲁棒高效的移动机器人定位方法   总被引:3,自引:1,他引:3  
摘要利用基于自适应粒子滤波与地图匹配方法实现了机器人的自定位. 提出了一种采用距离相似性度量以及几何相似性度量的二次更新方法,对常规的基于激光测距仪的粒子滤波定位方法进行了改进,既增强了系统的鲁棒性,又提高了系统的计算效率. 仿真结果表明,移动机器人利用该定位方法可以在室内环境中利用自然特征进行鲁棒高效的自定位.  相似文献   

2.
传统的粒子滤波即时定位与地图构建(SLAM)算法在构建地图和目标进行自主定位时,粒子数量大,占用的内存高,重采样之后容易出现粒子匮乏现象,为了提高机器人自主定位的效率,提出了一种改进的重采样策略和粒子更新策略,融入系统模型.在装有机器人操作系统(ROS)的旅行家移动机器人上进行测试,实验结果表明:方法能够有效提升粒子滤波定位的效率.  相似文献   

3.
基于粒子群优化的粒子滤波定位方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了实现移动机器人精确高效的自定位,提出了基于粒子群优化的粒子滤波定位方法.文章分析了常规粒子滤波定位方法存在的不足之处.将最新观测值融合到采样过程中,并利用粒子群优化算法提高了常规粒子滤波器的预估性能.接下来,建立了系统的概率运动模型和感知模型,并利用粒子群优化粒子滤波方法解决了移动机器人的自定位问题.粒子群优化算法的优化结果使得采样集向后验概率密度分布取值较大的区域运动,从而克服了粒子贫乏问题并且显著地降低了精确定位所需的粒子数.仿真实验表明该算法的有效性.  相似文献   

4.
基于贝叶斯滤波理论的自主机器人自定位方法研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对自主机器人定位问题,研究了基于贝叶斯滤波理论的自定位方法,从概率表达的角度介绍了贝叶斯滤波方法各种不同的实现形式,分析了各种不同定位方法的性能,指出了它们的优缺点,并对每种方法的改进方法进行了探讨和分析,最后总结了定位方法的基本特点,并对贝叶斯滤波理论在自主机器人领域中的应用前景进行了展望,探讨了未来的发展方向。  相似文献   

5.
首先,对粒子滤波器的原理进行了简要阐述。然后详细描述了基于粒子滤波器的移动机器人自定位算法——蒙特卡洛定位算法。在ROS(Robot Operating System)平台上对该算法进行了仿真实验并分析了其性能。最后,对蒙特卡洛粒子滤波定位方法用于移动机器人定位进行了总结。结果表明,MCL(蒙特卡洛)算法是一种精确鲁棒的移动机器人概率定位方法,可对解决移动机器人的定位问题提供有意义的参考。提出的机器人自定位方法为机器人在Robocup竞赛中自主执行各种作业提供定位支持,已在2013年中国机器人大赛获奖。  相似文献   

6.
基于无线传感器和视频融合的室内定位技术研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了提高室内定位跟踪精度和扩大定位跟踪范围,建立了一种无线传感器和视频融合定位跟踪模型。该模型通过分析无线传感器和视频传感器定位特点,确定了基于粒子滤波的融合定位策略,提高视频目标检测能力,补偿无线传感器的定位精度和盲区。提出了基于无线传感器和视频观测模型的粒子权重评估方法,提高了粒子更新效率。结合实例对模型和算法进行了仿真分析,结果表明了模型的可行性和算法的有效性。  相似文献   

7.
王更生  张翔 《测控技术》2016,35(3):132-135
针对传统粒子滤波缺乏当前量测信息、容易出现粒子退化现象、滤波精度不高,难以应用于GNSS/INS列车组合导航的问题,提出了一种改进粒子滤波算法.通过将无迹卡尔曼滤波框架应用到标准粒子滤波中,产生粒子的重要性函数,考虑了当前量测对状态估计的影响,改善了滤波效果.在重采样环节又融入了马尔科夫链蒙特卡洛方法,增加了采样粒子的多样性,提高了滤波的精度.结合采集某列控系统的样本数据进行仿真,结果表明:改进的UPF与传统的UPF相比,滤波效果更好,定位精度更高,在GNSS/INS列车组合定位中有更好的工程使用价值.  相似文献   

8.
采用双重采样的移动机器人Monte Carlo定位方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
李天成  孙树栋 《自动化学报》2010,36(9):1279-1286
移动机器人Monte Carlo定位效率受限于大量粒子的权值更新运算. 本文提出一种实现粒子集规模自适应调整的双重采样方法: 第一层基于粒子权重的固定粒子数重采样, 有效减轻粒子权值退化并保证预测阶段粒子多样性; 第二层粒子稀疏化聚合重采样, 基于粒子空间分布合理性将粒子加权聚合, 从而减少参与权值更新粒子数. 该方法通过提高粒子预测能力保证滤波精度, 通过减少权值更新运算提高了粒子滤波效率. 仿真实验表明, 双重采样方法能够有效实现粒子集规模自适应调整,采用双重采样的移动机器人Monte Carlo定位方法是高效、鲁棒的.  相似文献   

9.
基于均值漂移和联合粒子滤波的移动节点定位算法   总被引:2,自引:1,他引:1  
针对无线传感器网络移动节点定位面临的高精度和实时性要求,把均值漂移算法引入联合粒子滤波(Joint ParticleFilter)框架.提出了基于均值漂移和联合粒子滤波的移动节点定位算法.它使用均值漂移算法构建粒子滤波的建议分布,通过有效利用最新观测信息,提高粒子状态估计的准确性,使得采样粒子的状态分布与后验概率分布更接近,减少了状态估计必需的粒子数目.该算法还提出了基于虚拟海明距离和交互势的权重计算方式,减少相邻移动节点间的干扰.仿真实验结果表明,基于均值漂移算法和联合粒子滤波的移动节点定位,可获得比基本粒子滤波更高的定位精度,其定位精度与无味粒子滤波(Uscented Particle Filter)相当,而计算开销比无味粒子滤波减小至少50%.  相似文献   

10.
陪护机器人粒子滤波定位法中重采样算法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对室内陪护机器人粒子滤波定位方法,研究了四种粒子滤波重采样算法:多项式重采样算法、残差重采样算法、分层重采样算法和系统重采样算法,并分别对其进行仿真比较.实验证明残差重采样算法粒子收敛速度和粒子匮乏程度取折衷,性能优于其它三种重采样算法,在此基础上利用仿真实验结果在HHR-0303服务机器人上进行了实验.实验证明采用残差重采样算法的粒子滤波算法,利用声纳配合里程计定位的方案能达到定位目的.  相似文献   

11.
多机器人协同定位需对各个机器人的运动模型和观测模型精确建模,需要运用非线性、非高斯系统。已经应用于本领域的各种非线性算法主要有两种:一种是扩展卡尔曼滤波算法(EKF),它对非线性系统进行局部线性化,从而间接利用卡尔曼算法进行滤波与估算;另一种是序列蒙特卡罗算法,即粒子滤波器(PF)。本文介绍了一种改进的粒子滤波
器,即高斯-施密特粒子滤波器(GHPF),重点比较这三种算法在多机器人协同定位领域的应用效果。  相似文献   

12.
Gert  Bart   《Robotics and Autonomous Systems》2009,57(11):1107-1118
Monte-Carlo localization uses particle filtering to estimate the position of the robot. The method is known to suffer from the loss of potential positions when there is ambiguity present in the environment. Since many indoor environments are highly symmetric, this problem of premature convergence is problematic for indoor robot navigation. It is, however, rarely studied in particle filters. We introduce a number of so-called niching methods used in genetic algorithms, and implement them on a particle filter for Monte-Carlo localization. The experiments show a significant improvement in the diversity maintaining performance of the particle filter.  相似文献   

13.
基于粒子滤波和点线相合的未知环境地图构建方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
王文斐  熊蓉  褚健 《自动化学报》2009,35(9):1185-1192
针对粒子滤波处理未知环境地图构建时存在存储空间负荷高、计算量大的问题, 本文使用线段特征描述环境信息, 将点线相合的增量式地图构建方法引入粒子滤波中. 在每个粒子中保存对已构建线段特征地图的假设; 使用点线相合的位姿估计算法将观测信息引入重要性函数, 确定采样空间; 通过观测信息与已构建线段特征地图之间的相合关系更新粒子权重; 最后通过选择性重采样去除因匹配不当和误差积累产生的错误地图. 分析表明, 该算法的复杂度较低. 在真实传感器数据上的实验结果验证了该算法构建室内环境地图的有效性和鲁棒性. 算法所需存储空间和粒子数远小于现有粒子滤波地图构建方法.  相似文献   

14.
鲁棒的机器人蒙特卡洛定位算法   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出一种基于粒子滤波器的机器人定位算法. 首先利用一并行扩展卡尔曼滤波器作为粒子预测分布, 将当前观测的部分信息融入, 以改善滤波效果, 减小所需粒子数; 然后提出变密度函数边界的马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo, MCMC)重采样方法, 以提高粒子的细化能力; 最后结合普通重采样方法, 提出一种改进的MCMC重采样的机器人定位算法, 减少粒子匮乏效应的同时, 提高了定位精度. 实验结果表明, 该算法较传统方法在计算复杂度、定位精度和鲁棒性方面都有显著提高.  相似文献   

15.
Localization is fundamental to autonomous operation of the mobile robot. A particle filter (PF) is widely used in mobile robot localization. However, the robot localization based PF has several limitations, such as sample impoverishment and a degeneracy problem, which reduce significantly its performance. Evolutionary algorithms, and more specifically their optimization capabilities, can be used in order to overcome PF based on localization weaknesses. In this paper, mobile robot localization based on a particle swarm optimization (PSO) estimator is proposed. In the proposed method, the robot localization converts dynamic optimization to find the best robot pose estimate, recursively. Unlike the localization based on PF, the resampling step is not required in the proposed method. Moreover, it does not require noise distribution. It searches stochastically along the state space for the best robot pose estimate. The results show that the proposed method is effective in terms of accuracy, consistency, and computational cost compared with localization based on PF and EKF.  相似文献   

16.
为增强移动机器人在非结构化动态环境下的定位能力,提出了一种基于图像相似度匹配的单目视觉粒子定位方法。在提取具有平移、旋转、缩放不变性的视觉特征基础上,引入相关核函数来提高特征对环境噪声和光照变化的适应性。利用以上局部特征,计算当前图像和参考图像的相似度作为粒子的权重,通过参考图像的可视区域更新粒子的后验概率分布。实验结果表明,该方法在不易提取几何特征的非结构化动态环境中能够实现可靠、高效的定位。  相似文献   

17.
针对当前室内无线定位信号强度易受干扰、设备部署维护成本高等缺点,以及手机在室内航位推算过程中定位误差随时间累积的问题,本文提出了基于粒子滤波磁场匹配的室内定位方法。相比于传统的航位推算方法,通过改进步态判断方式,并提出了动态步长估计算法和卡尔曼滤波航向估计算法,有效减少步态误判和定位误差。同时通过结合航位推算位置选择粒子滤波算法中的重采样区域,加快粒子收敛速度。最后,通过仿真分析和实际室内环境测试结果表明,本文提出的定位方法能够有效地减小定位误差,并实现2米的定位精度。  相似文献   

18.
针对传统粒子滤波定位算法在粒子的更新中仅考虑当前里程信息,论文基于KLD-粒子滤波算法实时跟踪每次迭代所需粒子数,提出了一个KLD粒子滤波定位改进算法。结合里程信息及雷达激光测量信息,将前时的测量信息融合进粒子定位算法中。该算法在粒子更新的同时优化了计算,可以使机器人定位修复快速收敛至正确位置,并通过仿真实验验证其有效性。仿真表明,该算法比普通KLD采样有更好的收敛效果,该本仿真条件下,收敛速度比传统方法快约50%以上。  相似文献   

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