[1]陈 帅,张志安,黄学功.基于 UWB 的机器人集群分簇相对定位方法[J].机械与电子,2025,(02):45-51.
　CHEN Shuai,ZHANG Zhi an,HUANG Xuegong.A Robot Cluster Relative Positioning Method Based on UWB[J].Machinery & Electronics,2025,(02):45-51.
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基于 UWB 的机器人集群分簇相对定位方法()
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2025年02期
页码:
45-51
栏目:
智能制造
出版日期:
2025-02-28

文章信息/Info

Title:
A Robot Cluster Relative Positioning Method Based on UWB
文章编号:
1001-2257 ( 2025 ) 02-0045-07
作者:
陈 帅; 张志安; 黄学功
南京理工大学机械工程学院,江苏 南京 210094
Author(s):
CHEN Shuai ;  ZHANG Zhi ’ an ;  HUANG Xuegong
( School of Mechanical Engineering , Nanjing University of Science and Technology , Nanjing 210094 , China )
关键词:
机器人集群; 领航者跟随; 相对定位; 集群分簇
Keywords:
robot cluster ;  leader follower ;  relative positioning ;  cluster clustering
分类号:
TP242
文献标志码:
A
摘要:
针对机器人集群中的机器人间相对定位问题,引入分簇的概念,提出一种新的基于 UWB 的机器人间分簇相对定位方法。该方法不依赖于基站,通过簇结构的设计,对机器人集群进行层级划分,减少了单个机器人瘫痪致使整个集群相对定位失效问题,并分别讨论了受视距和非视距环境的影响,提出一种基于卡尔曼滤波结合 IMU 的误差补偿方法,从而实现精准的定位功能。仿真和实验结果表明,所提方法精度较高,能有效降低成本,可以更灵活地应用于不同场景下的机器人定位任务。
Abstract:
Aiming at the problem of relative positioning among robots in a robot cluster , this paper introduces the concept of clustering and proposes a new method of relative positioning among robots based on UWB.This method does not depend on the base station , and through the design of cluster structure , the robot cluster is divided into levels , reducing the relative positioning failure of the whole cluster caused by the paralysis of a single robot.By discussing the influence of line-of-sight and non-line-of-sight environments respectively , an error compensation method based on Kalman filter combined with IMU is proposed to achieve accurate positioning function.Simulation and experimental results show that the proposed method has high precision , which can effectively reduce the cost , and can be flexibly applied to robot positioning tasks in different scenarios.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2024-06-23
作者简介:陈 帅 ( 1999- ),男,浙江宁波人,硕士研究生,研究方向为机器人集群;张志安 ( 1979- ),男,黑龙江绥化人,博士,副教授,研究方向为智能控制算法、多编队机器人控制技术;黄学功 ( 1970- ),男,安徽望江人,博士,副研究员,研究方向为机电系统智能化设计技术、智能材料及其应用。
更新日期/Last Update: 2025-03-10