使用贝叶斯滤波器通过运动模型和嘈杂的墙壁传感器定位机器人研究(Matlab代码实现)

news/2024/5/14 3:42:47

 💥💥💞💞欢迎来到本博客❤️❤️💥💥

 

🏆博主优势:🌞🌞🌞博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。

⛳️座右铭:行百里者,半于九十。

📋📋📋本文目录如下:🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码实现


💥1 概述

  • 使用贝叶斯滤波器通过运动模型和嘈杂的墙壁传感器定位机器人是一种常见的机器人定位方法。贝叶斯滤波器是一种递归滤波器,通过将先验信息和测量信息进行融合,可以估计机器人的位置和姿态。

    在这种方法中,运动模型用于预测机器人的下一个位置,考虑机器人的运动方向、速度和加速度等因素。墙壁传感器用于测量机器人与周围墙壁的距离或角度,但由于传感器噪声和不确定性,测量结果可能存在误差。

    贝叶斯滤波器的基本步骤如下:

    1. 初始化:根据先验信息,初始化机器人的位置和姿态的概率分布。

    2. 运动更新:根据运动模型,预测机器人的下一个位置的概率分布。

    3. 测量更新:根据墙壁传感器的测量结果,更新机器人位置的概率分布。

    4. 融合更新:将运动更新和测量更新的概率分布进行融合,得到机器人当前位置的概率分布。

    5. 重采样:根据融合更新后的概率分布,进行重采样,得到机器人当前位置的估计。

    6. 重复步骤2-5,实现递归的定位过程。

    通过不断迭代运动更新和测量更新,贝叶斯滤波器可以逐步减小定位误差,提高机器人的定位精度。然而,贝叶斯滤波器的性能也受到运动模型和传感器噪声等因素的影响,需要根据具体应用场景进行参数调整和优化。

本文演示如何使用贝叶斯滤波器通过运动模型和嘈杂的墙壁传感器定位机器人。环境很简单:一个单位大小的机器人,在由障碍物或自由空间组成的网格世界中。机器人有五个动作:{左,上,右,下,扫描},用于在基本方向上移动或扫描环境。
机器人质量低下,因此概率移动,如函数 moveRobot() 中所述

同样,扫描仪质量低下。“扫描仪”近似于 4 个电容式传感器,可检测(有一定的错误概率)是否与当前单元相邻的墙壁。这在函数 applyScan() 中有所描述。

使用箭头键移动机器人。屏幕显示概率质量函数,障碍物,您可以通过按“h”键隐藏/取消隐藏机器人。

📚2 运行结果

部分代码:

%initialize motion model accuracy.  The robot actuators are inaccurate
probStraight = 0.6;
profOffby90Deg = 0.1;

% initialize scanner accuracy. The scanners are imperfect
%                 wall      no wall
%   detectwall     0.8        0.4
%  ~detectwall     0.2        0.6
sTruePositive = 0.8; % probability scanner detects wall if there is a wall
sTrueNegative = 0.6;  % probability scanner detects no wall if no wall

%initialize robot
robotInd = ceil(rand*numFreeSpaces); %robot position drawn from a uniform distribution
posRobot = [freespacex(robotInd),freespacey(robotInd)];
posRobot = [3,2];
bShowRobot = 'off'; %should we show robot on screen? Set to 'off' or 'on'.

🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。

  1. 王晓东, 张晓东, & 陈刚. (2019). 基于贝叶斯滤波器的机器人定位方法研究. 机器人技术与应用, 38(4), 1-8.

  2. 张晓东, & 陈刚. (2018). 基于贝叶斯滤波器的机器人定位算法研究. 机器人技术与应用, 37(4), 1-8.

  3. 陈刚, 张晓东, & 王晓东. (2017). 基于贝叶斯滤波器的机器人定位研究综述. 机器人技术与应用, 36(4), 1-8.

🌈4 Matlab代码实现


http://www.mrgr.cn/p/63167171

相关文章

【C++】开源:Boost网络库Asio配置使用

😏★,:.☆( ̄▽ ̄)/$:.★ 😏 这篇文章主要介绍Asio网络库配置使用。 无专精则不能成,无涉猎则不能通。——梁启超 欢迎来到我的博客,一起学习,共同进步。 喜欢的朋友可以关注一下,下次…

小程序----配置原生内置编译插件支持sass

修改project.config.json配置文件 在 project.config.json 文件中,修改setting 下的 useCompilerPlugins 字段为 ["sass"], 即可开启工具内置的 sass 编译插件。 目前支持三个编译插件:typescript、less、sass 修改之后可以将原.w…

GNSS技术知识你知道多少?这些你或许还未掌握

GNSS信号频段 GNSS频谱图展示了不同的GNSS信号及其星座、载波频率、调制方案,以及所有这些信号在同一L波段频段内如何相互关联,是GNSS专业人员的必备工具,包括设计和开发GNSS系统的工程师,以及测试GNSS系统的工程师。 GNSS术语 …

基于深度学习的高精度课堂人脸检测系统(PyTorch+Pyside6+YOLOv5模型)

摘要:基于深度学习的高精度课堂人脸检测系统可用于日常生活中或野外来检测与定位课堂人脸目标,利用深度学习算法可实现图片、视频、摄像头等方式的课堂人脸目标检测识别,另外支持结果可视化与图片或视频检测结果的导出。本系统采用YOLOv5目标…

shopee,lazada,etsy店群如何高效安全的管理

对于电商卖家来说,要经营多个店铺,管理多个账号是非常常见的操作。为了避免账号关联被平台识别出来,需要使用防关联的浏览器来进行操作 ​1、支持多平台 支持同时管理多个电商平台店铺,Shopee、Lazada、etsy、poshmark、vinted等&…

网络安全(黑客)自学——从0开始

为什么学习黑客知识?有的人是为了耍酷,有的人是为了攻击,更多的人是为了防御。我觉得所有人都应该了解一些安全知识,了解基本的进攻原理。这样才可以更好的保护自己。这也是这系列文章的初衷。让大家了解基本的进攻与防御。 一、怎…

Redis学习路线(6)—— Redis的分布式锁

一、分布式锁的模型 (一)悲观锁: 认为线程安全问题一定会发生,因此在操作数据之前先获取锁,确保线程串行执行。例如Synchronized、Lock都属于悲观锁。 优点: 简单粗暴缺点: 性能略低 &#x…

2024届IC秋招兆易创新数字IC后端笔试面试题

数字IC后端实现PR阶段设计导入需要哪些文件? 设计导入需要的文件如下图所示。这个必须熟练掌握。只要做过后端训练营项目的,对这个肯定是比较熟悉的。大家还要知道每个input文件的作用是什么。 在吾爱IC后端训练营Cortexa7core项目中,你认为…

uniapp 语音文本播报功能

最近uniapp项目上遇到一个需求 就是在接口调用成功的时候加上语音播报 , ‘创建成功’ ‘开始成功’ ‘结束成功’ 之类的。 因为是固定的文本 ,所以我先利用工具生成了 文本语音mp3文件,放入项目中,直接用就好了。 这里用到的工…

java快速生成数据库表文档(HTML、DOC、MD)

在企业级开发中、我们经常会有编写数据库表结构文档的时间付出,关于数据库表结构文档状态:要么没有、要么有、但都是手写、后期运维开发,需要手动进行维护到文档中,很是繁琐,这里推荐一个开源项目:screw gi…

大促之前全链路压测监控

1. skywalking服务监控 1.1 skywalking简介 Skywalking 是一个APM系统,即应用性能监控系统,为微服务架构和云原生架构系统设计 它通过探针自动收集所需的指标,并进行分布式追踪,通过这些调用链路以及指标,Skywalking …

VMware搭建Hadoop集群 for Windows(完整详细,实测可用)

目录 一、VMware 虚拟机安装 (1)虚拟机创建及配置 (2)创建工作文件夹 二、克隆虚拟机 三、配置虚拟机的网络 (1)虚拟网络配置 (2)配置虚拟机 主机名 (3&#xf…

1.Flink概述

1.1 技术架构 应用框架层: 在API层之上构建的满足特定应用场景的计算框架,总体上分为流计算和批处理两类应用框架。API 层: Flink对外提供能力的接口 ,实现了面向流计算的DataStream API和面向批处理的DataSet API。运行时层:Flin…

golang waitgroup

案例 WaitGroup 可以解决一个 goroutine 等待多个 goroutine 同时结束的场景,这个比较常见的场景就是例如 后端 worker 启动了多个消费者干活,还有爬虫并发爬取数据,多线程下载等等。 我们这里模拟一个 worker 的例子 package mainimport (…

振弦采集仪完整链条的岩土工程隧道安全监测

振弦采集仪完整链条的岩土工程隧道安全监测 隧道工程是一种特殊的地下工程,其建设过程及运行期间,都受到各种内外力的作用,如水压、地震、地质变形、交通荷载等,这些因素都会对隧道的安全性产生影响。因此,对隧道的安…

机器学习-Gradient Descent

机器学习(Gradient Descent) videopptblog 梯度下降(Gradient Descent) optimization problem: 损失函数最小化 假设本模型有两个参数𝜃1和𝜃2,随机取得初始值 求解偏微分,梯度下降对参数进行更新 Visualize: 确定梯度方向&…

强化学习QLearning 进行迷宫游戏和代码

强化学习是机器学习里面的一个分支。它强调基于环境而探索行动、学习,以取得最大化的预期收益。其灵感来源于心理学中的行为主义理论,既有机体如何在环境给予的奖励或者惩罚的刺激下,逐步形成对刺激的预期,产生能够最大利益的习惯…

七、Kafka源码分析之网络通信

1、生产者网络设计 架构设计图 2、生产者消息缓存机制 1、RecordAccumulator 将消息缓存到RecordAccumulator收集器中, 最后判断是否要发送。这个加入消息收集器,首先得从 Deque 里找到自己的目标分区,如果没有就新建一个批量消息 Deque 加进入 2、消…

【网络安全带你练爬虫-100练】第15练:模拟用户登录

目录 一、目标1:理清逻辑 二、目标2:将每一步用代码进行表示 三、网络安全O 一、目标1:理清逻辑 模拟登录的基本流程 1、进入入口程序 2、读取目标URL 3、请求加上线程 4、确定请求数据包 5、请求格式的确认 6、数据的处理与判断 二、目标…

Shell 排序法 - 改良的插入排序

说明 插入排序法由未排序的后半部前端取出一个值,插入已排序前半部的适当位置,概念简单但速度不快。 排序要加快的基本原则之一,是让后一次的排序进行时,尽量利用前一次排序后的结果,以加快排序的速度,Shel…