基于光流传感器的移动机器人定位方法

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ｄｅｉｒｖａｔｉｏｎｉｓｇｉｖｅｎ；ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ，ｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｄｅｖｉｃｅｂａｓｅｄｏｎｏｐｔｉｃａｌｌｆｏｗｓｅｎｓｏｒｉｓｓｅｔｕｐ．Ｔｈｒｅｅｓｅｎｓｏｒｓａｒｅｓｅｔｉｎｆｉｘｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔ．ＴｈｒｏｕｇｈＫｉｎｅｍａｔｉｃｓｇｅｏｍｅｔｒｙｒｅｌａｔｉｏｎ，ｐｏｓｅｏｆｒｏｂｏｔｉｓ
ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２３，Ｃｉｎｈａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｌｆｏｗｓｅｎｓｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ；ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ
基于光流传感器的移动机器人定位方法
李世云，关乐，褚金奎
（大连理工大学精密特种加工教育部重点实验室。辽宁大连１１６０移动机器人定位系统的运动学原理，给出了理论模型推导；基于理论模
ｒｅｓｏｌｖｅｄ．Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎｉｎｄｏｏｒ，ｐｒｅｄｉｃｔｅｄｔｒａｊｅｃｔｏｙｒｏｆｒｏｂｏｔｉｓ
ｏｐｔｉｃａｌｌｏｆｗｓｅｎｓｏｒｓ
ＬＩＳｈｉ — ｙｕｎ，ＧＵＡＮＬｅ，ＣＨＵＪｉｎ — ｋｕｉ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｒｅｃｉｓｉｏｎ＆Ｎｏｎ－ｔｒａｄｉｉｔｏｎａｌＭａｃｈｉｎｉｎｇｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，
２０１７年第３６卷第１０期
传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
６１
ＤＯＩ：１０．１３８７３／Ｊ．１０００－９７８７（２０１７）１０－００６１－－０３
ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｐｔｉｃａｌｌｏｆｗｓｅｎｓｏｒｓ；ｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔ；ｄｅａｄ — ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ
０引言
光流传感器作为一种新型ＣＭＯＳ图像传感器，将图像采集模块采集的连续图像信息转化为传感器自身的二维
型，搭建了基于光流传感器实验装置，将３只传感器置于移动机器人的固定位置，通过运动学几何关系，解算机器人的位姿；在室内进行了移动机器人的导航实验，推算了机器人的预测轨迹。实验证明了理论的可行性，可以作为短距离定位的一种导航方案。
关键词：光流传感器；移动机器人；航迹推算
中图分类号：ＴＰ２１２文献标识码：Ａ文章编号：１０００９７－８７（２０１７）１０－００６１－－０３
Ｄｅａｄ－ｒｅｃｋｏｎｉｎｇｆｏｒｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅ
随着智能化时代的到来，移动机器人在工业、农业、医
疗、服务等领域的应用越来越广泛，在其应用过程中最重要的就是要让机器人随时明确位置和姿态，否则无法正确完成其他工作，因此，移动机器人的定位研究成为长期以来的
研究热点Ｊ。定位是确定移动机器人在二维环境中相对于世界坐标
ｒｅｃｋｏｎｅｄ．Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｏｙｒｉｓｐｒｏｖｅｄｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ａｎｄｉｔｃａｎｂｅａｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｆｏｒｓｈｏｒｔ — ｄｉｓｔａｎｃｅ