基于多传感器融合的全地形机器人系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2022年第11期北京时间：

作者：朱颖,吴钰鑫,侯夏嘉,张亚婉,陈庆盛

摘要：针对因强降雨、堤防溃决、暴雨增水等因素导致的水位突然上升而泛滥和山洪暴发,形成复杂多变灾后的地形环境。设计了以FPGA为控制器的多传感器融合机器人，提高灾后救援效率。该机器人通过GPS为机器人作业划定区域，生命特征仪、力矩仪和空气质量仪等传感器采集环境数据，搭建非线性全地形机器人动态模型，利用六轴陀螺仪和霍尔传感器获取机器人状态，数据经过扩展卡尔曼滤波算法融合以及航迹算法推算后，获得机器人在灾后环境中的实际信息，使得机器人能够按要求进行搜救作业。实验结果表面，多传感器融合的机器人系统，能够在灾后环境完成信息采集与传输，具有较高的稳定性及准确性。

关键词：FPGA，多传感器融合，全地形，扩展卡尔曼滤波，信息采集

基金资助：广东省普通高校青年创新人才项目(NO:2019KQNCX202),2021年广东省科技创新战略专项资金(NO:pdjh2021b0644),2020年广东省大学生创新训练项目(NO:S202013656054)