优德官网 智能机械人研究中心林天麟教授、钱辉环教授、盘算机视觉研究中心黄锐教授和国际相助项目的 Sethu Vijayakumar 教授划分作为通讯作者的共九篇论文被本届 IROS 吸收,,,,,,,其中更有两篇获最佳奖提名。。。。。
IROS 2020 举行时代,,,,,,,优德官网 也带着各人一起来学习观摩这几篇论文。。。。。以下先容的是Robot-to-Robot Relative Pose Estimation based on Semidefinite Relaxation Optimization (基于半正定松懈优化的机械人相对位姿预计)一文。。。。。
研究配景
多机械人协同可以普遍应用于编组控制、相助运输、周边监视和态势感知等多个领域,,,,,,,完成单个机械人无法实现的使命。。。。。其中,,,,,,,多机械人之间能够相互准确定位,,,,,,,即多机械人系统中恣意一部机械人实时确定出其它机械人的相关于自身的位姿(包括位置和方位),,,,,,,是上述系统正常事情的条件。。。。。
现有多机械人相互定位方法主要包括依赖外部装备(如运动捕获系统)辅助定位、使用全球定位装备全局定位以及凭证无线传感器协同定位几种。。。。。然而,,,,,,,上述系统划分保存无法大规模应用于工业生产场景、可扩展性低和价钱高昂等缺陷。。。。。
有学者提出了一种基于几何关系的多机械人相互定位要领,,,,,,,该要领要求机械人举行多步随机移动,,,,,,,使用机械人运动的航位推测信息和测距量测构建的几何关系建设非线性方程,,,,,,,从而通过求解非线性方程确定机械人的初始位姿。。。。。可是,,,,,,,该要领仅适用于噪声滋扰小的理想情形,,,,,,,当航位推测信息和测距量测受到严重的噪声滋扰时,,,,,,,定位算法失效,,,,,,,系统抗滋扰能力弱。。。。。
一些学者提出了一种基于最大似然的全局最优位姿预计要领,,,,,,,该要领通过建设和求解以几何关系构建的带约束加权最小二乘优化问题,,,,,,,可以获得最大似然意义下最优的位姿预计效果。。。。。然而,,,,,,,由于求解的目的函数是强非线性的函数,,,,,,,因此需要使用特殊的优化求解工具,,,,,,,且容易获得纷歧致的预计效果,,,,,,,保存可移植性差和鲁棒性低的问题。。。。。
研究提要
本文提出了一种基于半正定妄想的多机械人初始位姿相对定位算法。。。。。首先设定采样周期收罗并存储机械人航位推测系统以及测距传感器获得的量测数据,,,,,,,并盘算出相对定位所需的要害参数;;;;;;;随后凭证最小平方距离误差准则建设基于半正定松懈的带约束优化问题,,,,,,,使用半正定松懈理论对问题举行松懈;;;;;;;之后再通过CVX、SeDuMi或SDPT3等优化工具对优化方程举行求解,,,,,,,并使用奇异值剖析和特征值剖析恢复出目的变量;;;;;;;最后将恢复出的目的变量作为优化初始值,,,,,,,在加权最小二乘框架下求取最大似然预计效果。。。。。
本文能有用解决在噪声滋扰情形下,,,,,,,现有初始位姿相对定位算法抗滋扰能力弱、可移植性差和鲁棒性低的问题。。。。。

图1 机械人 R ? 和 R ? 在二维平面上随机移动示意图

图2 实验情形下:基于几何关系、基于最大似然和半正定松懈算法在弱噪声滋扰下,,,,,,,偏向角和方位角预计精度比照图
本文第一作者黎明为香港中文大学(深圳)一年级博士生,,,,,,,主要研究偏向包括机械人定位、多机械人信息融合以及目的优化等,,,,,,,其导师为林天麟教授。。。。。林天麟教授现为香港中文大学(深圳)助理教授,,,,,,,优德官网 智能机械人研究中心主任,,,,,,,以及 IEEE 高级会员。。。。。
Robot-to-Robot Relative Pose Estimation based on Semidefinite Relaxation Optimization
