视觉和IMU融合的移动机器人运动解耦估计

• 作者: 刘济林 周文晖 路丹晖 龚小谨
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 视觉里程计 惯性测量单元 扩展卡尔曼滤波 解耦估计
• 年，卷（期）: 2012,（6）
• 所属期刊栏目: 无线电电子学、电信技术
• 页码范围: 1021-1026
• 页数: 6页
• 分类号: TP242.62
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2012.06.010

摘要

针对视觉里程计(VO)因累积误差导致运动姿态估计存在的偏差,提出实时扩展卡尔曼滤波器姿态估计模型,利用惯性测量单元(IMU)结合重力加速度方向作为垂直方向参考,对视觉里程计航向、俯仰和侧倾3个方向姿态估计进行解耦,修正姿态估计的累积误差;根据运动状态采用模糊逻辑调整滤波器参数,实现自适应的滤波估计,降低加速度噪声的影响.实验采用高精度的全站仪作为真值,并结合多种地形环境,实验结果表明:50m内跟踪的累积误差低于0.3m.有效地提高了视觉里程计的定位精度和鲁棒性.