机床与液压

作者：常城，舒志兵，陈守林，张之裕

单位：南京工业大学电气工程与控制科学学院；南京工业大学电气工程与控制科学学院；南京工业大学电气工程与控制科学学院；南京工业大学电气工程与控制科学学院

关键词：机器人定位;UWB技术;智能巡检;定位跟踪模型

因城市地下管线综合管廊内环境恶劣，巡检距离长，固定式监测设备无法实现全覆盖监控，需要用智能巡检机器人代替传统管廊巡检方式，但是智能巡检机器人能够稳定、有序地运行，关键问题是实现智能巡检机器人的精准定位，即获得巡检机器人在管廊内的精确坐标。目前智能巡检机器人所采用的射频、WiFi、惯性里程计等定位技术易受管廊内环境干扰、累计误差干扰等，定位精度为5~50 m，难以满足管廊智能巡检机器人定位系统1 m以内的定位精度要求。为此，提出一种基于UWB的智能巡检机器人定位系统。采用分析UWB信号在管廊内的传输特性、构建巡检机器人在管廊内的运动模型、通过MATLAB建立巡检机器人定位跟踪仿真实验的手段，设计一种基于UWB管廊修正S-V信道模型的巡检机器人LS-PSO定位算法、一种基于巡检机器人运动模型的EKF跟踪算法，建立了巡检机器人LS-PSO/EKF融合定位跟踪模型。通过与KF算法进行MATLAB定位跟踪仿真对比验证，提出的巡检机器人LS-PSO/EKF融合定位跟踪模型在管廊复杂环境下能够有效去除管廊噪声干扰，定位精度相比KF算法明显提升。

来源：2024年第9期

《机床与液压》期刊编辑部

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