Odometry

Published: 2020-03-16

里程计定位方法 #

差速模型

\[ ds=\frac{s_L + s_R}{2} \\[2mm] d\theta=\frac{s_L - s_R}{L} \]

转弯半径模型

\[ ds=\frac{s_L + s_R}{2} \\[2mm] d\theta=\frac{ds}{R} \]

两种方法比较

	差速模型	转弯半径模型
标定过程	简单	复杂
计算精度	角度分辨率低，容易跳变抖动	分辨率高
稳定性	打滑或撞到限位器时，效果很差	受影响相对较小

验证方法 #

1. 运动已知距离，比较算法输出的距离与实际距离的差异
2. 运动已知角度，如90°，360°等，比较算法输出的角度与实际角度的差异

标定方法 #

采集的数据：

1. 逆时针三圈，保证开始与结束时候车辆的方向大致相同。
2. 顺时针三圈，保证开始与结束时候车辆的方向大致相同。
3. 沿直线运动一段距离，用皮尺测量长度。重复3次

物理距离标定

1. 结合顺时针、逆时针的数据，可以得到左后轮、右后轮之间的物理距离比例
2. 结合直线的数据，得到左后轮、右后轮对应的真实的物理距离

差速模型标定

以角度作为代价函数，保证顺时针、逆时针的数据得到的角度值约为\(6\pi\)，从而估算高精度的左后轮、右后轮之间的距离\(L\)。

转弯半径模型标定

当车辆沿直线行驶时，转弯半径为无穷大，此时的方向盘角度不一定为0°，需要记录此时的方向盘角度。

标定场手工标定

每隔30°，标定转弯半径

自相关方法自动标定

1. 参数的形式

2. 代价函数的构建

3. 参数的估计方法

结合差速模型的自动标定

1. 代价函数的构建

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