仪器仪表学报

作者：王子润，燕必希，董明利，王 君，孙 鹏

单位：王子润,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,,燕必希,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,,董明利,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,,王 君,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,,孙 鹏,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,

关键词：自适应蒙特卡洛;PL-ICP;遗传算法;粒子贫化;位姿跟踪

基金：教育部“创新团队发展计划”(IRT_16R07)、北京信息科技大学促进高校内涵发展科研水平提高项目(2020KYNH223)资助

锅炉爬壁机器人在实际应用中存在轮式编码器与惯性测量单元(IMU)使用受限,车轮与金属水冷壁之间容易打滑等问题。针对以上因素导致机器人全局定位与位姿跟踪性能下降,提出一种基于激光里程计与改进自适应蒙特卡洛(AMCL)的全局定位方法。首先,使用基于PL-ICP方法的激光里程计替代传统轮式、惯性里程计;然后将遗传学中DNA交叉变异的思路引入AMCL的粒子迭代过程中,提出一种遗传算法改进的自适应蒙特卡洛定位方法,缓解AMCL粒子贫化导致位姿跟踪性能下降和恢复定位速度慢的问题。经实验验证,该方法的绝对定位误差控制在12.7cm,精度较普通AMCL方法提升32.4%;该方法在机器人发生轻微打滑时定位结果几乎不受影响,发生较大滑动时恢复定位的速度较普通AMCL方法提升35%。

来源：2022年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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