基于多传感器融合的全地形机器人系统设计

作者:朱颖; 吴钰鑫; 侯夏嘉; 张亚婉; 陈庆盛
来源:计算机测量与控制, 2022, 30(11): 246-271.
DOI:10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2022.11.036

摘要

针对因强降雨、堤防溃决、暴雨增水等因素导致的水位突然上升而泛滥和山洪暴发,形成复杂多变灾后的地形环境;设计了以FPGA为控制器的多传感器融合机器人,提高灾后救援效率;该机器人通过GPS为机器人作业划定区域,生命特征仪、力矩仪和空气质量仪等传感器采集环境数据,搭建非线性全地形机器人动态模型,利用六轴陀螺仪和霍尔传感器获取机器人状态,数据经过扩展卡尔曼滤波算法融合以及航迹算法推算后,获得机器人在灾后环境中的实际信息,使得机器人能够按要求进行搜救作业;实验结果表面,多传感器融合的机器人系统,能够在灾后环境完成信息采集与传输,具有较高的稳定性及准确性。