Використання фільтра Калмана для оцінювання стану мобільного робота

Abstract

Об'єкт дослідження – процес оцінювання стану колісного мобільного робота під час його руху. Предмет дослідження – система оцінювання стану колісного мобільного робота. Мета – підвищення ефективності керування колісним мобільним роботом за рахунок оцінювання його стану за допомогою фільтра Калмана. В результаті аналізу типів мобільних роботів обрано в якості робота колісний робот з диференціальним приводом, як один з найбільш простих та розповсюджених. Показано важливість задачі оцінювання стану робота під час керування. Побудовано математичну модель мобільного робота, при цьому розглянуті кінематичні рівняння робота з диференціальним приводом. Для розробки фільтру Калмана розглянуто його математичну модель. На підставі побудованих математичних моделей у пакеті Simulink побудовано імітаційну модель мобільного робота з фільтром Калмана, для якого написана m-функція. Шляхом моделювання доведено, що використання розробленого фільтра Калмана дозволило суттєво зменшити вплив шумів вимірювання та процесу під час визначення координат мобільного робота, а відновлена траєкторія руху стала значно ближчою до бажаної.