[发明专利]基于陀螺仪的扫地机器人角度最优估算方法在审
| 申请号： | 201910577374.2 | 申请日： | 2019-06-28 |
| 公开（公告）号： | CN110231030A | 公开（公告）日： | 2019-09-13 |
| 发明（设计）人： | 高瑜 | 申请（专利权）人： | 苏州瑞久智能科技有限公司 |
| 主分类号： | G01C21/16 | 分类号： | G01C21/16;G01C21/20 |
| 代理公司： | 苏州吴韵知识产权代理事务所(普通合伙) 32364 | 代理人： | 王铭陆 |
| 地址： | 215000 江苏省苏州市姑苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于陀螺仪的扫地机器人角度最优估算方法包括：在全局坐标系{O,X,Y}中，建立双轮驱动扫地机器人的连续运动学模型和离散化的运动学模型；基于系统上一时刻的状态，利用系统的过程模型，预测系统当前k时刻的状态；利用过程噪声Q更新滤波均方误差，得到当前时刻的预测均方误差Pk|k‑1；基于预测均方误差Pk|k‑1和测量噪声R，计算卡尔曼增益Kk；结合预测值θk|k‑1和陀螺仪的测量值Zk，得到当前时刻的角度最优估算值θk|k；更新当前时刻的滤波均方误差，得到最优估计值Pk|k；当系统进入下一时刻，重复步骤二至步骤六，实现自回归运算。本方法，融合了驱动轮旋转编码器数据和陀螺仪数据，在每个采样时间点计算得到当前时刻角度的最优估计值，对系统的随机误差有较好的抑制作用。 | ||
| 搜索关键词： | 均方误差 扫地机器人 陀螺仪 运动学模型 最优估计 估算 滤波 预测 测量 采样时间点 全局坐标系 陀螺仪数据 旋转编码器 自回归运算 过程模型 过程噪声 双轮驱动 随机误差 预测系统 离散化 驱动轮 更新 噪声 融合 重复 | ||
【主权项】：
1.一种基于陀螺仪的扫地机器人角度最优估算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一、在全局坐标系{O,X,Y}中，建立双轮驱动扫地机器人的连续运动学模型和离散化的运动学模型；步骤二、基于系统上一时刻的状态，利用系统的过程模型，预测系统当前k时刻的状态；步骤三、利用过程噪声Q更新滤波均方误差，得到当前时刻的预测均方误差Pk|k‑1；步骤四、基于预测均方误差Pk|k‑1和测量噪声R，计算卡尔曼增益Kk；步骤五、结合预测值θk|k‑1和陀螺仪的测量值Zk，得到当前时刻的角度最优估算值θk|k；步骤六、更新当前时刻的滤波均方误差，得到最优估计值Pk|k；步骤七、当系统进入下一时刻，重复步骤二至步骤六，实现自回归运算。
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