水轮机叶片坑内修复机器人姿态估计改进算法

• 来源期刊: 清华大学学报：自然科学版
• 学科: 工学
• 关键词: 移动机器人 姿态估计 校正 水轮机叶片 倾角传感器 四元数
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 697-701
• 页数: 5页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文

摘要

水轮机叶片修复机器人的姿态估计,可能出现姿态矩阵退化和Euler角奇异的问题。该文采用四元数建立了＂一次转动姿态误差＂（one-rotation pose error,ORPE）,以更好地描述机器人姿态估计误差。基于ORPE研究了低精度惯性器件长期运行的积累误差,并采用倾角传感器校正姿态估计。理论上,仅有倾角传感器本身不能校正姿态矩阵,该文以ORPE和Frobenius范数为准则,给出机器人姿态的有效校正值。仿真结果验证了所提算法的有效性。基于低精度惯性器件与低精度倾角传感器的组合,该算法可以给出相对较高