論文の概要: Relative Localization of Mobile Robots with Multiple Ultra-WideBand Ranging Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.08842v1
• Date: Mon, 19 Jul 2021 12:57:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-07-20 19:51:37.958425
• Title: Relative Localization of Mobile Robots with Multiple Ultra-WideBand Ranging Measurements
• Title（参考訳）: 複数の超広帯域ラング計測による移動ロボットの相対的位置推定
• Authors: Zhiqiang Cao and Ran Liu and Chau Yuen and Achala Athukorala and Benny Kai Kiat Ng and Muraleetharan Mathanraj and U-Xuan Tan
• Abstract要約: ロボット群間の相対的なポーズを,複数のUWB範囲のノードを各ロボットに装備することで推定する手法を提案する。 局所化精度を向上させるため,スライディングウインドウを用いた最適化により,オドメトリー制約を利用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.209043435869189
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Relative localization between autonomous robots without infrastructure is crucial to achieve their navigation, path planning, and formation in many applications, such as emergency response, where acquiring a prior knowledge of the environment is not possible. The traditional Ultra-WideBand (UWB)-based approach provides a good estimation of the distance between the robots, but obtaining the relative pose (including the displacement and orientation) remains challenging. We propose an approach to estimate the relative pose between a group of robots by equipping each robot with multiple UWB ranging nodes. We determine the pose between two robots by minimizing the residual error of the ranging measurements from all UWB nodes. To improve the localization accuracy, we propose to utilize the odometry constraints through a sliding window-based optimization. The optimized pose is then fused with the odometry in a particle filtering for pose tracking among a group of mobile robots. We have conducted extensive experiments to validate the effectiveness of the proposed approach.
• Abstract（参考訳）: 環境に関する事前知識の取得が不可能である緊急対応など、多くのアプリケーションにおいて、インフラストラクチャのない自律型ロボット間の相対的ローカライゼーションは、ナビゲーション、経路計画、および形成を達成するために不可欠である。 従来のUWB(Ultra-WideBand)ベースのアプローチは、ロボット間の距離を適切に推定するが、相対的なポーズ(変位と向きを含む)を得るのは難しい。 ロボット群間の相対的なポーズを,複数のUWB範囲のノードを各ロボットに装備することで推定する手法を提案する。 両ロボット間のポーズは、全UWBノードからの距離測定の残差を最小化することで決定する。 局所化精度を向上させるため,スライディングウインドウを用いた最適化により,オドメトリー制約を利用する。 最適化されたポーズは、移動ロボットのグループ間のポーズトラッキングのための粒子フィルターのオドメトリと融合される。 提案手法の有効性を検証するために広範な実験を行った。

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