02 定位 http://robolab.sjtu.edu.cn 定位的挑战 ·仅知道绝对位置(例如GPS)还不够 ·在人和环境中定位和人的距离 ·在识别基础上的规划需要输入多个位置信息 。感知和运动扮演很重要的角色 一传感器噪声 ~传感器混叠 >执行器噪声 ~里程计位置估计误差 6 RIR.SJTU
6 RIR.SJTU http://robolab.sjtu.edu.cn 定 位 定位的挑战 仅知道绝对位置(例如GPS)还不够 在人和环境中定位和人的距离 在识别基础上的规划需要输入多个位置信息 感知和运动扮演很重要的角色 传感器噪声 传感器混叠 执行器噪声 里程计位置估计误差
定位 http://robolab.sjtu.edu.cn 传感器噪声 传感器噪声主要受环境影响,例如表面、照明 已经本身的测量原理,例如超声传感器之间的 干涉 传感器噪声直接减少了读值的有用信息,解决 方法有: 考虑多次读数 采用时间/多传感器融合 7 RIR.SJTU
7 RIR.SJTU http://robolab.sjtu.edu.cn 定 位 传感器噪声 传感器噪声主要受环境影响,例如表面、照明 已经本身的测量原理,例如超声传感器之间的 干涉 传感器噪声直接减少了读值的有用信息,解决 方法有: 考虑多次读数 采用时间/多传感器融合
定位 http://robolab.sjtu.edu.cn 传感器混叠 机器人传感器的读数具有非唯一性 即使有多个传感器,从环境状态到机器人感知的输入之间 也可能有多到一的映射。 因此,从单个感知读数得到得信息量一般不足以识别机器人 的位置 一.机器人的定位通常基于一系列读数 >通过一段时间,机器人可以恢复充分的信息 8 RIR.SJTU
8 RIR.SJTU http://robolab.sjtu.edu.cn 定 位 传感器混叠 机器人的定位通常基于一系列读数 通过一段时间,机器人可以恢复充分的信息 机器人传感器的读数具有非唯一性 即使有多个传感器,从环境状态到机器人感知的输入之间 也可能有多到一的映射。 因此,从单个感知读数得到得信息量一般不足以识别机器人 的位置
定位 http://robolab.sjtu.edu.cn 执行器噪声:里程计,航位推测法 里程计和航位推测法 位置的更新基于本体感受的传感器 机器人的运动,用轮子编码器或者导向传感器或二者结合 的数据,计算其位置 使用附加的传感器( 如陀螺仪)可以帮助减少累积的误差,但 主要问题仍存在。 9 RIR.SJTU
9 RIR.SJTU http://robolab.sjtu.edu.cn 定 位 执行器噪声:里程计,航位推测法 里程计和航位推测法 位置的更新基于本体感受的传感器 机器人的运动,用轮子编码器或者导向传感器或二者结合 的数据,计算其位置 使用附加的传感器(如陀螺仪)可以帮助减少累积的误差,但 主要问题仍存在
定位 http://robolab.sjtu.edu.cn ·里程计的误差来源 ·有限的分辨率(如时间增量、测量分辨率等) ·轮子的不正确配置(确定性的) ·轮子直径的不确定性,特别是轮子直径不等。 ·轮子接触点的变动 ·不等的地面接触(斜坡、非平面等) 确定性(系统性)的误差 ·可以系统校正方法予以消除 不确定性(随机的)误差 ·导致位置估计的不确定性 10 RIR.SJTU
10 RIR.SJTU http://robolab.sjtu.edu.cn 定 位 里程计的误差来源 有限的分辨率(如时间增量、测量分辨率等) 轮子的不正确配置(确定性的) 轮子直径的不确定性,特别是轮子直径不等。 轮子接触点的变动 不等的地面接触(斜坡、非平面等) 确定性(系统性)的误差 可以系统校正方法予以消除 不确定性(随机的)误差 导致位置估计的不确定性