論文の概要: Distributed Relative Localization Based on Ultra-WideBand and LiDAR for Multi-robot with Limited Communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11141v1
• Date: Thu, 08 Oct 2026 03:06:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.755056
• Title: Distributed Relative Localization Based on Ultra-WideBand and LiDAR for Multi-robot with Limited Communication
• Title（参考訳）: 限られた通信を行うマルチロボットのためのUltra-WideBandとLiDARに基づく分散相対的位置決め
• Abstract要約: タスクを協調的に実行するマルチロボットシステムにとって、相対的なローカライゼーションが不可欠である。 搭載型UWBとLiDARセンサを用いたロボットの相対位置推定手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 46.956788903405176
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Relative localization is crucial for a multi-robot system to collaboratively perform tasks, such as exploration and formation. However, this is highly challenging for homogeneous robots with similar appearance in GPS-denied and communication-limited environments. In this paper, we propose a fully distributed relative position estimation approach for a team of robots based on onboard UWB and LiDAR sensors, in which LiDAR is utilized to obtain the position of anonymous objects in Line-of-Sight (LOS), and UWB is used for ranging between robots. We construct two graphs, namely UWB connection graph and LiDAR connection graph, to represent the spatial relationship among objects (robots and obstacles) based on UWB and LiDAR measurements. Identification and relative position estimation are formulated as a common subgraph matching problem. A falsely-matched robot identification approach is designed to recognize the falsely-matched results caused by obstacle blockage in LiDAR field of view. These robots are then localized by leveraging the well-matched robots and the UWB ranging measurements in the UWB connection graph. We conducted experiments to evaluate the performance of our approach. The results show that the proposed approach is capable of achieving satisfactory positioning accuracy for a team of robots in a distributed manner with only exchanging limited information.
• Abstract（参考訳）: 相対的なローカライゼーションは、探索や形成といったタスクを協調的に実行するマルチロボットシステムにとって不可欠である。 しかし、これはGPSと通信に制限された環境に類似した外観を持つ同種ロボットにとって非常に困難である。 本稿では,Line-of-Sight(LOS)における匿名物体の位置を求めるためにLiDARを用いて,UWBとLiDARを併用したロボットの相対位置推定手法を提案する。 我々は、UWBとLiDARの測定に基づいて、オブジェクト間の空間的関係(ロボットと障害物)を表すために、UWB接続グラフとLiDAR接続グラフという2つのグラフを構築した。 同定と相対位置推定は共通部分グラフマッチング問題として定式化される。 LiDAR視野における障害物遮断による誤マッチング結果を認識するために, 偽マッチングロボット識別手法を考案した。 これらのロボットは、よく整合したロボットとUWB接続グラフの測度を利用して、ローカライズされる。 提案手法の性能評価実験を行った。 提案手法は,限られた情報のみを交換する分散方式で,ロボットチームにとって良好な位置決め精度を実現することができることを示す。

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