研究背景

户外导航是自主移动机器人领域的重要课题。作者们的目标是在校园人行道上使用GPS（全球定位系统）和里程计进行基于地图的户外导航。图1展示了实验室开发的自主移动机器人。图2说明了筑波大学的校园规划和实验环境。当移动机器人在环境中导航时，其位置主要由里程计获得。但是，随着机器人移动，位置误差会因为里程计的累积误差而增加。另一方面，GPS没有这种累积误差，有望消除里程计的累积误差。有许多关于使用RTK-GPS（实时动态GPS）进行基于地图的户外导航的报告，因为众所周知，RTK-GPS只能产生几厘米的定位误差。遵循这些问题，作者们检验了RTK-GPS是否实际上在建筑或树木之间的人行道环境中移动时对测量机器人位置有用。

研究主旨

本文研究了在校园环境下，利用差分GPS和里程计融合技术进行户外移动机器人导航的方法。针对RTK-GPS在移动中初始化的问题，选择了差分GPS作为定位传感器，提出了一种选择可靠差分GPS数据的方法，并设计了数据融合规则，以修正机器人位置。实验表明，即使在高楼和树木间，该方法也能实现较为精确的机器人位置估计和路径跟随，验证了方法的有效性。

研究特点

这是一份关于基于差分GPS和里程计定位数据的户外自主移动机器人导航的技术报告。通过融合差分GPS和里程计数据估计机器人位置。然而，由于多路径或其他效应，在高楼或大树附近，差分GPS测量数据会受到影响。因此，当通过差分GPS和里程计数据融合校正机器人位置时，有必要仅挑选可靠和准确的差分GPS测量数据。本文提出了一种错误差分GPS测量数据的选择方法和用于机器人位置校正的数据融合规则。最后，作者为移动机器人装备了所提出的校正方法，并使机器人在校园人行道上自主导航。

文章出处 基于差分GPS和里程计在校园环境中的移动机器人导航