[发明专利]一种基于惯性的低成本机器人定位方法

摘要

本发明属于定位方法，具体涉及一种基于惯性的低成本机器人定位方法。它包括：步骤一：数据输入；步骤二：计算，计算出k时刻机器人的全局位姿，步骤三：循环，在每一时刻重复执行步骤二，得到相应时刻的机器人全局位姿。本发明的显著效果是：本发明仅依靠里程计和光纤陀螺仪的数据就可以完成定位，不需要依赖成本很高的GPS模块，且定位精度较好，有效降低了机器人定位部分的成本。

主权项

一种基于惯性的低成本机器人定位方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：数据输入需要输入的数据包括：机器人的初始全局位姿，包括初始的横纵坐标，和初始航向距离；该三个参数由里程计输出；里程计输出还输出航向角增量ψ_k；陀螺的比例系数N，k时刻陀螺输出的秒脉冲数M_k，0时刻陀螺输出的秒脉冲数M₀，k时刻与0时刻的时间差t，陀螺漂移ζ；步骤二：计算用下述公式计算$\left[\begin{array}{c}{x}_k\\ y_k\\ {\mathrm{\Ψ}}_k\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_{k-1}+{\mathrm{\δ}}_k{\mathrm{cos\Ψ}}_k\\ y_{k-1}+{\mathrm{\δ}}_k{\mathrm{sin\Ψ}}_k\\ {\mathrm{\Ψ}}_{k-1}+{\mathrm{\ψ}}_k\end{array}\right]$其中(x_k,y_k,Ψ_k)^T为机器人的全局位姿，其中x_k,y_k为横纵坐标，Ψ_k为航向距离，ψ_k为航向角增量，角标k为时刻，δ_k为机器人在k‑1至k时刻移动的距离，其中Ψ_k＝Ψ_k‑1+ψ_k＝Ψ_k‑1+N·(M_k‑M₀)·t+ζ·t其中，N为陀螺的比例系数，M_k为k时刻陀螺输出的秒脉冲数，M₀为0时刻陀螺输出的秒脉冲数，t为k时刻与0时刻的时间差，ζ为陀螺漂移，用公式计算出k时刻机器人的全局位姿，步骤三：循环在每一时刻重复执行步骤二，得到相应时刻的机器人全局位姿。。