基于多源信息紧耦合的四足机器人平面导航方法

四足机器人具有地形适应能力强,行动灵活的特点,适用于抢险救援以及星际探索等复杂环境。该文为了实现卫星拒止环境中四足机器人的自主导航,并提升系统的抗干扰性,提出了一种基于偏振定向原理的多源信息融合算法,并将该算法应用于四足机器人的平面导航规划中。首先,基于卡尔曼滤波方法,设计了“偏振光+惯性+地磁”的多传感器紧耦合导航算法,并通过主动干扰实验,验证融合航向角的鲁棒性,在光干扰下,航向角标准差较融合前减小64.8%,电磁干扰环境下基本不受影响;然后,基于该导航算法设计了四足机器人的平面循迹对比实验,结果表明该算法推算的路径绝对轨迹误差(ATE)两圈平均值为0.273 m,较传统磁航角参考算法减少了50.1%,较偏振角参考算法减少了35.2%。实验验证了该组合导航算法的航向鲁棒性得到有效提升,且适用于四足机器人在卫星拒止环境的自主导航。