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Indoor Dead Reckoning Localization Using Ultrasonic Anemometer with IMU

机译：使用超声波风速计与IMU的室内死亡定位

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摘要

Dead reckoning is an important aspect of estimating the instantaneous position of a mobile robot. An inertial measurement unit (IMU) is generally used for dead reckoning because it measures triaxis acceleration and triaxis angular velocities in order to estimate the position of the mobile robot. Positioning with inertial data is reasonable for a short period of time. However, the velocity, position, and attitude errors increase over time. Much research has been conducted in ways to reduce these errors. To position a mobile robot, an absolute positioning method can be combined with dead reckoning. The performance of a combined positioning method can be improved based on improvement in dead reckoning. In this paper, an ultrasonic anemometer is used to improve the performance of dead reckoning when indoors. A new approach to the equation of an ultrasonic anemometer is proposed. The ultrasonic anemometer prevents divergence of the mobile robot's velocity. To position a mobile robot indoors, the ultrasonic anemometer measures the relative movement of air while the robot moves through static air. Velocity data from the ultrasonic anemometer and the acceleration and angular velocity data from the IMU are combined via Kalman filter. Finally we show that the proposed method has the performance with a positioning method using encoders on a good floor condition.
机译：死亡的回忆是估计移动机器人瞬时位置的一个重要方面。惯性测量单元（IMU）通常用于死亡估算，因为它测量三轴加速度和三轴角度速度以估计移动机器人的位置。使用惯性数据定位在短时间内是合理的。但是，随着时间的推移，速度，位置和姿态误差增加。已经以减少这些错误的方式进行了许多研究。为了定位移动机器人，绝对定位方法可以与死亡的估算结合。可以基于改进死亡估计来改善组合定位方法的性能。在本文中，使用超声波风速计来改善室内时死亡的性能。提出了一种超声波风速计等式的新方法。超声波仪仪阻止了移动机器人速度的发散。为了在室内定位移动机器人，超声波风速计测量空气的相对运动，而机器人通过静态空气移动。来自超声波风速计的速度数据和来自IMU的加速度和加速度和角速度数据通过卡尔曼滤波器组合。最后，我们表明所提出的方法具有在良好楼层条件下使用编码器的定位方法的性能。

著录项

  • 来源
    《Journal of Sensors》 |2017年第2期|共12页
  • 作者

    Seo Woojin; Baek Kwang-Ryul;

  • 作者单位

    Pusan Natl Univ Dept Elect Engn Busan South Korea;

    Pusan Natl Univ Dept Elect Engn Busan South Korea;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 TP212;
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