| 基于互补滤波和粒子滤波融合的球形机器人姿态解算 |
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| 引用本文： | 余晨雨,章政,黄卫华,李宇峰,郭庆瑞. 基于互补滤波和粒子滤波融合的球形机器人姿态解算[J]. 机器人, 2021, 43(3): 340-349. DOI: 10.13973/j.cnki.robot.200219 |
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| 作者姓名： | 余晨雨 章政 黄卫华 李宇峰 郭庆瑞 |
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| 作者单位： | 武汉科技大学机器人与智能系统研究院,湖北 武汉 430081;武汉科技大学机器人与智能系统研究院,湖北 武汉 430081;武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心,湖北 武汉 430081;武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北 武汉 430081;武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心,湖北 武汉 430081;武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北 武汉 430081 |
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| 摘 要： | 针对球形机器人在运动控制中难以实时、准确地获取机器人的位置和姿态估计精度的问题,提出了一种基于互补滤波和粒子滤波相融合的姿态解算算法.为了避免使用磁力计数据参与四元数计算时俯仰角和横滚角误差较大的问题,使用陀螺仪和磁力计互补滤波算法单独对球形机器人的偏航角进行解算,同时,通过信息熵评估磁力计噪声大小,动态调整磁力计在互补滤波中的权值.实验结果表明,在外部磁场干扰实验中,偏航角误差在3?以内,在球形机器人动态和静态实验中,偏航角误差在0.3?左右,俯仰角和横滚角误差能够控制在0.1?之内.因此,该算法能够保证球形机器人姿态解算的实时性,增强准确性和和抗干扰能力,有效提高球形机器人运动控制的精度.
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| 关 键 词： | 球形机器人 姿态解算 互补滤波 粒子滤波 信息熵 |
Attitude Calculation Based on the Fusion of Complementary Filter and Particle Filter for Spherical Robot |
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| YU Chenyu,ZHANG Zheng,HUANG Weihua,LI Yufeng,GUO Qingrui. Attitude Calculation Based on the Fusion of Complementary Filter and Particle Filter for Spherical Robot[J]. Robot, 2021, 43(3): 340-349. DOI: 10.13973/j.cnki.robot.200219 |
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| Authors: | YU Chenyu ZHANG Zheng HUANG Weihua LI Yufeng GUO Qingrui |
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