轮式滑动转向移动机器人(Skid-Steered Mobile Robot)具有结构简单、高度灵活的特点,在户外作业、军事、勘探等领域中得到了广泛的应用。这种机器人的转向是通过车轮打滑来实现的,其运动学模型和动力学模型非常复杂,在户外复杂环境下的定位和导航都相当困难。本项目中我们首先针对四轮独立驱动移动机器人建立运动学和动力学模型,应用视传感器(Vision Odemetry)、惯性测量装置(IMU)和光电码盘来对移动机器人进行定位和导航控制。利用异类多传感器的信息融合技术,基于扩展Kalman滤波方法来对移动机器人的位置和运动速度进行估计和预测,并研究新的机器人运动打滑模型和传感器的测量误差模型。设计了一套基于高精度网络摄像机的全局轨迹实时视觉测量系统,设定和记录机器人运动的基准轨迹。通过比较实际轨迹与基准轨迹之间的误差,可以衡量出定位与导航系统的性能。本项目已经能够对移动机器人高速移动时进行较为精准角度的快速运动控制。
英文主题词Wheeled Mobile Robot;Sliding steering model;Multi-sensor information fusion;Positionging and navigation;High-speed control