一种基于改进ESKF的编码器与IMU融合的室内定位方法
申请号:CN202411812755
申请日期:2024-12-10
公开号:CN119594983A
公开日期:2025-03-11
类型:发明专利
摘要
本发明提出了一种基于改进ESKF的编码器与IMU融合的室内定位方法,旨在提高自动导引车(AGV)或其他移动机器人在动态环境下的定位精度和控制稳定性。该方法结合了模糊逻辑的自适应特性与ESKF的非线性状态估计能力,实现了多传感器数据的不确定性补偿和动态调整。在实施过程中,首先利用编码器和IMU数据对系统的运动状态进行建模,并通过时间同步机制实现数据对齐。然后,引入模糊逻辑控制系统,根据传感器噪声的变化动态调整ESKF的过程噪声协方差矩阵和观测噪声协方差矩阵,从而优化滤波性能。ESKF的预测步骤以编码器数据为主要输入,通过运动学模型估算车辆状态;更新步骤则结合IMU提供的角速度和加速度信息,进一步校正状态估计,以增强算法的自适应性和鲁棒性。通过实验验证,本发明展示了其在复杂动态环境中对AGV运动状态进行精确融合的优越性能,有效提高了定位精度和系统的实时响应能力。
技术关键词
模糊逻辑
编码器
室内定位方法
时间同步机制
协方差矩阵
扩展卡尔曼滤波器
动态环境变化
观测噪声
控制系统
数据对系统
传感器噪声
自动导引车
误差状态
陀螺仪
移动机器人
鲁棒性