粒子濾波的智能機(jī)器人位置自標(biāo)定算法

于 飛，姜 燕，鄭階財(cái)

（1.山東體育學(xué)院體育傳媒與信息技術(shù)學(xué)院，山東濟(jì)南 250000；2.齊魯工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東濟(jì)南 250000）

1 引言

工業(yè)制造業(yè)飛速發(fā)展以及生產(chǎn)需求的不斷上升，促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)的普及應(yīng)用。機(jī)器人現(xiàn)已成為軍事、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中不可或缺的輔助設(shè)備，并逐步朝著智能化、高級(jí)化方向發(fā)展，技術(shù)與功能均有大幅度提升［1］。隨著企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，用機(jī)器人代替人工逐漸演變?yōu)楣I(yè)產(chǎn)業(yè)革新的必然趨勢(shì)，因此高精度、高效率作業(yè)的智能機(jī)器人成為了企業(yè)加強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)力的迫切需求。

機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)［2］作為工業(yè)作業(yè)過(guò)程中的重要一環(huán)，直接影響任務(wù)完成精度與效率，故眾多相關(guān)領(lǐng)域人員對(duì)此展開(kāi)了廣泛而深入的探索。

比如文獻(xiàn)［3］與文獻(xiàn)［4］采用位姿約束與指數(shù)積公式，設(shè)計(jì)出工業(yè)機(jī)器人快速標(biāo)定系統(tǒng)與視覺(jué)測(cè)量的機(jī)器人標(biāo)定方法，這兩項(xiàng)研究成果均在一定程度上推動(dòng)了機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)的提升。為了進(jìn)一步提升智能機(jī)器人的標(biāo)定水平，這里以粒子濾波為基本算法，構(gòu)建出位置自標(biāo)定算法。

粒子濾波不僅有助于解決真實(shí)工作場(chǎng)景中的非線性系統(tǒng)、非高斯噪聲問(wèn)題，能為機(jī)器人位置的準(zhǔn)確標(biāo)定提供可靠依據(jù)，而利用世界坐標(biāo)系描述運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，既有助于優(yōu)化自標(biāo)定精度，還能加快自標(biāo)定速度。

2 基于粒子濾波的智能機(jī)器人位置自標(biāo)定

通過(guò)粒子初始化、粒子更新、粒子權(quán)值更新、粒子重組、模糊位置標(biāo)定以及構(gòu)建智能機(jī)器人位置自標(biāo)定實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人位置自標(biāo)定算法的判斷執(zhí)行?！?br>