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题名融合IMU的四足机器人腿部里程计
被引量：1
- 1
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作者
李晨晨
周志峰
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机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
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出处
《农业装备与车辆工程》
2023年第4期104-108,117,共6页
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文摘
针对四足机器人腿部里程计问题,提出了一套融合IMU和四足机器人运动学的腿部里程计算法。首先介绍了四足机器人的结构和参数,对四足机器人进行运动学分析;然后通过分析接触力,计算腿部的接触概率;最后利用卡尔曼滤波将四足机器人运动学和IMU信息进行融合并计算四足机器人腿部里程计,通过实验验证腿部里程计的实际性能。
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关键词
四足机器人
状态估计
IMU
卡尔曼滤波
腿部里程计
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Keywords
quadruped robot
state estimation
IMU
Kalman filter
leg odometry
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名足端惯性信息辅助的四足机器人惯性导航算法
被引量：1
- 2
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作者
路永乐
苏胜
罗毅
徐晓东
车移
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机构
重庆邮电大学智能传感技术与微系统重庆市高校工程研究中心
重庆邮电大学先进制造工程学院
中国兵器装备集团西南技术工程研究所
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出处
《仪器仪表学报》
CSCD
北大核心
2024年第12期169-178,共10页
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基金
重庆市自然科学基金面上项目(cstc2021jcyj-msxmX0566)资助。
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文摘
针对四足机器人在卫星信号缺失和环境感知退化时定位精度陡降的问题,提出一种足端惯性信息辅助的四足机器人惯性导航算法。首先,基于足端惯性信息和关节编码器数据构建腿部里程计观测模型,以补偿因接触静止假设导致的速度损失;然后,通过时域卷积网络(TCN)和双向门控循环单元(BiGRU)提取足端惯性信息和关节数据的长短时域特征,实现鲁棒的平稳区间接触事件估计。将所提出的里程计观测模型作为不变扩展卡尔曼滤波器(InEKF)的量测信息,在平稳区间内修正惯性导航误差。最后,在室外场景进行了长距离定位实验,数据显示,所提算法的平稳区间估计准确率超过96%,无闭环实验的终点误差仅为总里程的0.93%,混合地形闭环实验的东、北向平均误差分别为1.07和0.74 m,验证了所提算法在不依赖外部信息的条件下能长时间保持较高的定位精度。
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关键词
足端惯性信息
腿部里程计
不变扩展卡尔曼滤波器
四足机器人导航算法
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Keywords
foot-end inertial information
leg odometer
InEKF
quadruped robot navigation algorithm
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分类号
TH89
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名面向林地环境的四足机器人自主定位方法
被引量：1
- 3
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作者
夏文强
王书涵
曾理湛
罗欣
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机构
华中科技大学机械科学与工程学院
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出处
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2024年第3期499-507,共9页
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基金
国家重点研发计划(2019YFB1309502)。
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文摘
林地是四足机器人野外作业的典型场景,其树木多且间距小,对四足机器人快速导航的定位频率和精度提出了更高的要求。采用腿部里程计定位可以获得较高的更新频率,但林地地面松软、凹凸不平等会引起足端打滑,使其精度降低;而激光雷达定位,虽然林地环境特征丰富,但其存在一定匹配误差且更新频率低,也难以满足快速导航要求。针对此问题,提出了一种适用于林地环境的自主定位方法,采用腿部里程计去除激光雷达点云畸变,并分别提取林地地面和树干特征进行匹配,提高激光雷达定位精度;在激光雷达2次定位之间采用中值和窗口滤波融合腿部里程计的插值数据,提高定位频率。在林地实验中,四足机器人行走110 m,最终偏移为0.09 m,在设定路线导航下最终定位值与期望值相差0.2 m,定位频率500 Hz,四足机器人能准确顺利地完成导航任务。
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关键词
四足机器人
林地定位
激光雷达
腿部里程计
滤波
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Keywords
quadruped robot
woodland localization
LiDAR
leg odometer
filter
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分类号
TP242.6
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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