移动机器人在复杂环境中基于UWB定位与改进滤波算法的自主导航研究

摘要

针对传统移动机器人定位和导航方法难以适应复杂环境的问题，提出了一种移动机器人在复杂环境中定位和自主导航方法。该方法将超带宽（UWB）定位系统和改进滤波算法结合起来，实现了移动机器人的实时定位；在定位基础上，该方法结合A*算法和动态窗口算法（DWA），实现了精确路径规划，最终实现自主导航。实验结果表明，该方法均方根误差值集中在0.5～1.5，且收敛速度最快，体现出良好性能；在实际运用中，该定位方法准确度最高，而且避障成功率和对障碍物识别准确率达到了98%和99%。该方法显著提升了煤矿领域移动机器人在复杂环境中的定位与导航性能，为煤矿智能装备的升级迭代与应用拓展提供了技术支持。

关键词

移动机器人 / UWB定位 / 改进滤波算法 / 自主导航 / A*算法 / DWA

基金资助

重庆市自然科学基金博士直通车项目(CSTB2024NSCQ-BSX006); 国家能源集团科技创新项目(GJNY-23-140); 榆林能源有限责任公司科技创新项目(CSIEZB1702084828)