近日,哈工大深圳校區智能學部智能科學與工程學院教授梅杰團隊在多機器人協同定位方面取得重要進展,相關研究成果發表于《國際機器人研究雜志》。研究團隊通過融合機器人間的角度測量與自位移測量信息,在強噪聲環境下實現了高精度的多機器人相對定位。
相對位姿信息是多機器人協同作業的核心基礎,例如無人機編隊飛行中,無人機需實時感知鄰近無人機的空間位置以維持特定隊形。然而傳統算法受限于測量噪聲干擾,在精度與實時性間難以權衡。
針對這一難題,研究團隊基于機器人之間的角度測量與機器人自身的位移測量,創新性地提出一種線性相對定位算法,該算法極大地降低了定位所需的計算量。同時,針對噪聲環境下帶來的定位精度瓶頸,團隊將時間窗口內協同定位問題轉化為最大后驗估計(Maximum a Posterior,MAP),并結合線性相對定位算法,解決了求解MAP中初始值估計、先驗概率密度估計兩個重要問題。
此外,他們還引入邊緣化機制,避免了求解MAP問題時的維度爆炸問題。通過仿真和無人機集群實物實驗,驗證了所提出算法的有效性。
相關論文信息:https://doi.org/10.1177/02783649251363276