| 基于KF的自平衡机器人姿态角补偿方法 |
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| 作者姓名： | 李潮全 高学山 王树三 李科杰 |
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| 作者单位： | 北京理工大学智能机器人研究所,北京,100081;北京理工大学智能机器人研究所,北京100081;哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,黑龙江,哈尔滨150080;中国航天技术研究院200厂,北京,100854 |
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| 基金项目： | 国家"八六三"计划项目(2008AA04Z208);机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)(SKLRS-2010-ZD-04) |
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| 摘 要： | 研究基于卡尔曼滤波(KF)的低通滤波补偿方法,对采用单轴加速度计的自平衡机器人姿态角测量系统进行补偿,消除由于振动、冲击等引起的信号失真,增强控制系统的稳定性.根据前期研究及实验,深入分析振动、冲击对传感器信号的影响,提出了一种基于最小二乘拟合原理的姿态角计算模型.在获得机器人自由振荡频率的基础上,设计了基于KF的混合低通滤波单元,并进行了物理模型实验.结果表明,该补偿方法能完全消除振动造成的传感信号失真.此外,该补偿方法对强烈冲击所造成的信号波动亦有明显衰减,能显著提升自平衡机器人的稳定性.
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| 关 键 词： | 自平衡机器人 姿态角信号 KF混合滤波 补偿 |
| 收稿时间： | 2011-01-24 |
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