Phương pháp định vị cho robot tự hành

Một phần của tài liệu Thiết kế giải thuật điều khiển robot tự hành trong môi trường tĩnh có vật cản (Trang 37 - 38)

Trong các ứng dụng robot, có hai phương pháp định vị thường được sử dụng là phương pháp định vị tuyệt đối (APM) và phương pháp định vị tương đối (Relative Positioning Methods – RPM)[12].

Phương pháp định vị tương đối chủ yếu dựa trên bài toán Dead-reckoning, đây là phương pháp dẫn dường được sử dụng rộng rãi nhất đối với robot di động. Phương pháp này cho độ chính xác trong thời gian ngắn, giá thành thấp và tốc độ lấy mẫu rất cao.

Phương pháp này dựa trên nguyên tắc là chuyển đổi số vòng quay bánh xe thành độ dịch chuyển tuyến tính tương ứng ủa robot. Tuy nhiên do nguyên tắc cơ bản của phương pháp dead-reckoning là tích lũy thông tin về gia số chuyển động theo thời gian do đó dẫn tới sự tích lũy sai số. Sự tích lũy sai số theo hướng sẽ dẫn đến sai số vị trí lớn, tăng tỉ lệ với khoảng cách chuyển động của robot.

Tuy nhiên hầu hết các nhà nghiên cứu đều đồng ý rằng dead-reckoning là một phần quan trọng trong hệ thống dẫn đường robot, các lệnh dẫn đường sẽ được đơn giản hóa nếu độ chính xác của phương pháp dead-reckoning được cải thiện.

Phương pháp định vị tuyệt đối thì lại dùng thêm các cảm biến khác ngoài encoder như dùng cột mốc chủ động, so sánh các bản đồ cục bộ và bản đồ toàn cục, định vị bằng vệ tinh (GPS)… Trong mỗi phương pháp định vị tuyệt đối, người ta sử dụng các thuật toán và cảm biến khác nhau, nhưng điều là những phương pháp chủ yếu dùng cho mobile robot ngày nay. Theo kinh nghiệm người ta thường dùng phương pháp định vị tương đối để giới hạn phạm vị xử lý trước khi dùng phương pháp định vị tuyệt đối để xác định vị trí robot.

Chúng ta có thể phân tích một vài ưu khuyết điểm của phương pháp định vị tuyệt đối để có cái nhìn tổng quát về việc định vị cho robot như sau: phương pháp sử dụng cột mốc (beacons) chỉ thích hợp dùng trong nhà; phương pháp định vị GPS thì chỉ thích hợp dùng ngoài trời, và cũng cho sai số rất lớn (lên đến hàng mét), một số phương pháp định vị khác thì dùng cảm biến la bàn hoặc con quay hồi chuyển để định hướng cho robot nhờ vào từ trường trái đất…

Như vậy, cho dù sử dụng bất kì phương pháp định vị nào đi nữa thì phương pháp dead-reckoning dường như luôn là sự lựa chọn đầu tiên. Một lý luận vui là muốn điều khiển mobile robot thì phải giải bài toán động học cho robot, mà nếu đã giải bài toán động học rồi thì tại sao không dùng phương pháp dead-reckoning để giới hạn phạm vi xử lý cho các phương pháp định vị tuyệt đối khác?

21

Một phần của tài liệu Thiết kế giải thuật điều khiển robot tự hành trong môi trường tĩnh có vật cản (Trang 37 - 38)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(106 trang)