JP2001510890A - Method for detecting the rotational state of an autonomous mobile unit and autonomous mobile unit - Google Patents

Method for detecting the rotational state of an autonomous mobile unit and autonomous mobile unit

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JP2001510890A
JP2001510890A JP2000503392A JP2000503392A JP2001510890A JP 2001510890 A JP2001510890 A JP 2001510890A JP 2000503392 A JP2000503392 A JP 2000503392A JP 2000503392 A JP2000503392 A JP 2000503392A JP 2001510890 A JP2001510890 A JP 2001510890A
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mobile unit
gyroscope
unit
rotational state
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ゾイカ マルティン
レンケン ヴォルフガング
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Abstract

(57)【要約】 本発明によって例えば家事又は企業において仕事を実施する小型ロボットのような自律的移動ユニットの回転状態の検出のための方法が記述される。このユニットには第1及び第2の回転状態変化を検出するためのジャイロスコープ及び距離測定器が設けられている。これらの回転状態変化は互いに比較され、測定結果が互いに確認される場合にはジャイロスコープがこのユニットの走行中に較正される。測定結果が互いに確認されない場合には、オドメトリ測定エラーが存在し、ジャイロスコープが短時間より信頼できる測定器具として使用されることを前提とする。このやり方で、オドメトリデータに基づいて自律的移動ユニットの走行中にジャイロスコープを較正するための方法が初めて提示される。ジャイロスコープ測定乃至はオドメトリ測定の欠点は回避される。というのも、場合に応じて比較結果に対する閾値に基づいて正確なデータが使用されるからである。図4 (57) SUMMARY According to the present invention, a method is described for detecting the rotational state of an autonomous mobile unit, such as a small robot performing work in a household or business. The unit is provided with a gyroscope and a distance measuring device for detecting the first and second rotation state changes. These changes in rotational state are compared with each other and the gyroscope is calibrated while the unit is running if the measurement results are confirmed with each other. If the measurement results are not mutually confirmed, it is assumed that an odometry measurement error exists and that the gyroscope is used as a more reliable measuring instrument in a short time. In this manner, a method is presented for the first time to calibrate the gyroscope during travel of the autonomous mobile unit based on the odometry data. The disadvantages of gyroscope or odometry measurements are avoided. This is because accurate data is used as the case may be based on the threshold value for the comparison result. FIG.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本発明は、例えば自律的移動ロボット又は他の自律的車両において使用される
ような走行中の移動システムの回転状態を検出するための方法及び装置に関する
The present invention relates to a method and an apparatus for detecting the rotational state of a moving mobile system, such as used in an autonomous mobile robot or other autonomous vehicles.

【0002】 自律的移動システムでは一般にこのシステムの走行中にこのシステムは己の周
囲の画像を得なければならないという問題が存在する。このために周囲からの測
定データをセンシングする様々なセンサが使用される。距離測定データの検出の
ためのとりわけ有利な方法はオドメトリ(Odometrie/odometry)である。このオ
ドメトリはDE3315422A1から公知である。このため例えばホイール回
転を測定するためにホイール軸におけるエンコーダが使用される。この内部セン
サによって得られるオドメトリデータによって次に例えばこのユニットの位置が
連続的に推定される。この結合ナビゲーションの形式の欠点は、オドメトリデー
タに基づく位置推定にはエラーがつきものであることである。これらのエラーに
おいてはシステマティックなエラーと非システマティックなエラーとを区別する
ことができる。システマティックなエラーとしては例えば均一でないホイール直
径又は不正確に測定されたホイール間隔がある。しかし、これらのシステマティ
ックなエラーは巧妙な較正によって完全に除去できる。よって、非システマティ
ックなエラーだけが推定された位置の品質を落とすことに寄与する。このような
エラーは例えば地面におけるホイールのスリップ又は例えばケーブル、ドアの敷
居又はタイルの継ぎ目のような地面の上にある未知の対象物を乗り越えることに
起因する。自律的移動ユニットの異なるホイールにおいて測定される様々な距離
からオドメトリデータに基づいて回転状態変化が検出できる。
In autonomous mobile systems, there is generally the problem that the system must obtain an image of its surroundings while the system is running. For this purpose, various sensors that sense measurement data from the surroundings are used. A particularly advantageous method for detecting distance measurement data is Odometrie / odometry. This odometry is known from DE 33 15 422 A1. For this purpose, for example, an encoder at the wheel axis is used to measure the wheel rotation. Odometry data obtained by this internal sensor then continuously estimates, for example, the position of this unit. A disadvantage of this form of combined navigation is that position estimation based on odometry data is error-prone. In these errors, a distinction can be made between systematic and non-systematic errors. Systematic errors include, for example, non-uniform wheel diameters or incorrectly measured wheel spacing. However, these systematic errors can be completely eliminated by sophisticated calibration. Thus, only non-systematic errors contribute to degrading the estimated position. Such errors may be due, for example, to wheel slippage on the ground or overcoming unknown objects on the ground such as cables, door sills or tile seams. Rotational state changes can be detected based on odometry data from various distances measured at different wheels of the autonomous mobile unit.

【0003】 回転状態変化を検出する他の方法は自律的移動ユニットに配置されているジャ
イロスコープの使用である。このジャイロスコープ又は他の加速度センサを用い
て、自律的移動ユニットの回転状態変化が相対的に検出される。次いで生データ
の一回又は二回の積分によって絶対回転状態が算定される。このシステムの欠点
は、所望の測定量を得るためにセンサ信号を積分しなくてはならないことである
。この場合、センサデータの各々の最小の一定エラー(konstante Fehler)が測
定量のドリフトをもたらす。このエラーは時間に依存して増大するので、これら
のシステムは例えばほぼ数分という短時間の間しか利用できない。この後で、温
度変動及び他の環境からの影響に起因するシステムのオフセットを除去しこのシ
ステムを較正するために配向休止期間が実施されなければならない。“Fang P.D
., Hung J.C. : Gyrocompassing on a Moving Land Vehicle, Proceedings of t
he 15th Southeastern Symposium on System Theory, 28.-29.March 1988, Hunt
sville AL, USA”の従来技術から、自律的移動ユニットにおけるジャイロスコー
プを使用してこれをカルマンフィルタによって較正する方法が公知である。しか
し、この方法では、ジャイロスコープの較正のためにオフセット及び増幅率のよ
うな準静的なパラメータの他にも車両配向のような動的な変数も推定される。
[0003] Another method of detecting a change in rotational state is to use a gyroscope located in an autonomous mobile unit. Using this gyroscope or other acceleration sensor, changes in the rotational state of the autonomous mobile unit are relatively detected. The absolute rotation state is then determined by one or two integrations of the raw data. A disadvantage of this system is that the sensor signal must be integrated to obtain the desired measurand. In this case, the smallest constant error (konstante Fehler) of each of the sensor data results in a drift of the measurand. Since this error increases in a time-dependent manner, these systems are only available for a short time, for example of the order of minutes. After this, an orientation pause must be performed to remove the system offset due to temperature fluctuations and other environmental influences and to calibrate the system. “Fang PD
., Hung JC: Gyrocompassing on a Moving Land Vehicle, Proceedings of t
he 15th Southeastern Symposium on System Theory, 28.-29.March 1988, Hunt
From the prior art of "Sville AL, USA" it is known to calibrate this with a Kalman filter using a gyroscope in an autonomous mobile unit. However, in this method, offset and amplification factors are required for calibration of the gyroscope. In addition to quasi-static parameters such as, dynamic variables such as vehicle orientation are also estimated.

【0004】 従来技術DE3831166A1からさらに自律的移動ユニットのナビゲーシ
ョンのために使用されるオドメトリシステムの補正のために短時間さらに別の配
向システムを使用することが公知である。
[0004] It is known from the prior art DE 3831166 A1 to use for a short time a further orientation system for the correction of an odometry system used for navigation of autonomous mobile units.

【0005】 従来技術DE3910945A1から自律的移動ユニットのナビゲーションの
ために2つの冗長性結合ナビゲーションシステムを使用することが公知であり、
これら2つのシステムの間で制御されながらスイッチングされる。冗長性システ
ムとしてDE3910945A1はオドメトリシステム及びジャイロスコープシ
ステムの組み合わせを挙げている。これら2つのシステム間のスイッチングの制
御はDE3910945A1によれば次のことによって行われる。すなわち、オ
ドメトリシステムによって求められるこの自律的移動ユニットの実際位置及びジ
ャイロスコープシステムによって求められるこの自律的移動ユニットの実際位置
がコンピュータに格納された走行コースから計算されるこの自律的移動ユニット
の目標位置と比較されることによって行われる。2つの比較結果に依存して、こ
の自律的移動ユニットのナビゲーションのために目標値からの各実際値の比較的
小さい偏差を有するシステムが使用される。
It is known from the prior art DE 3910945 A1 to use two redundant combined navigation systems for the navigation of autonomous mobile units,
Switching is controlled between these two systems. As a redundancy system DE 39 10 945 A1 mentions a combination of an odometry system and a gyroscope system. According to DE 39 10 945 A1, the control of the switching between these two systems is performed as follows. That is, the actual position of the autonomous mobile unit determined by the odometry system and the actual position of the autonomous mobile unit determined by the gyroscope system are calculated from the running course stored in the computer. Is done by comparison with Depending on the results of the two comparisons, a system with a relatively small deviation of each actual value from the target value is used for the navigation of this autonomous mobile unit.

【0006】 本発明の課題は、走行中の自律的移動ユニットの回転状態の検出のためのさら
に別の方法及び装置を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a further method and device for detecting the rotational state of a traveling autonomous mobile unit.

【0007】 上記課題は、特許請求項1〜9記載の方法及び特許請求項10記載の自律的移
動ユニットにおいて解決される。
[0007] The object is achieved by a method according to claims 1 to 9 and an autonomous mobile unit according to claim 10.

【0008】 本発明の実施形態は従属請求項から得られる。[0008] Embodiments of the invention result from the dependent claims.

【0009】 本発明の方法の特別な利点は、自律的移動ユニットの回転状態変化は2つの異
なる測定手段によって検出され、それぞれ瞬時に信頼できる測定結果を供給する
測定手段が回転状態の検出のために使用される。
A particular advantage of the method according to the invention is that a change in the rotational state of the autonomous mobile unit is detected by two different measuring means, each of which provides an instantly reliable measurement result for the rotational state detection. Used for

【0010】 有利には、本発明の方法ではオドメトリを用いて距離測定が実施される。とい
うのも、この方法は多数の自律的ユニットにおいて使用され、有利な測定センサ
を使用することができるからである。
[0010] Advantageously, in the method according to the invention, the distance measurement is performed using odometry. This is because this method is used in a large number of autonomous units and can use advantageous measurement sensors.

【0011】 とりわけ有利には、本発明の方法によれば、回転状態はジャイロスコープによ
って測定された回転状態として検出されるか又はオドメトリデータから決定され
た回転状態として検出される。
[0011] Particularly advantageously, according to the method of the invention, the rotational state is detected as a rotational state measured by a gyroscope or as a rotational state determined from odometry data.

【0012】 とりわけ有利には、本発明の方法によれば、有利には実験的に決定された閾値
を用いて両方の測定システムのうちのどちらが瞬時に信頼できる結果を送出する
かが区別され、この測定システムが回転状態の検出のために使用される。
[0012] Particularly advantageously, according to the method of the invention, it is distinguished which of the two measurement systems delivers an instantly reliable result, advantageously using an experimentally determined threshold, This measuring system is used for detecting the state of rotation.

【0013】 とりわけ有利には、比較結果の形成のために両方の回転状態から絶対値の差が
形成される。というのも、この差はコンピュータ技術的に僅少なコストで形成さ
れ、正負の前置符号の影響が除去されるからである。
It is particularly advantageous to generate a difference between the absolute values from the two rotational states for the purpose of forming the comparison result. This is because this difference is formed at a low cost in computer technology, and the effect of the positive and negative prefixes is eliminated.

【0014】 とりわけ有利には、本発明の方法によれば、オドメトリデータが瞬時に信頼で
きるものと見なされる場合には、ジャイロスコープは自律的移動ユニットの走行
中に較正される。これは閾値に基づいて判定される。
Particularly advantageously, according to the method of the invention, the gyroscope is calibrated while the autonomous mobile unit is running, if the odometry data is regarded as instantaneously reliable. This is determined based on the threshold.

【0015】 有利には、本発明の方法によれば、ジャイロスコープのオフセットの推定のた
めにカルマンフィルタが使用される。というのも、このフィルタは多方面で使用
され、さらに、時間に依存する量に対する推定器をインプリメントするための周
知の方法が存在するからである。
Advantageously, according to the method of the invention, a Kalman filter is used for the estimation of the gyroscope offset. This filter is used in many ways, and there are well-known methods for implementing estimators for time-dependent quantities.

【0016】 とりわけ有利には、本発明の方法によれば、エラーカウンタがインプリメント
される。このエラーカウンタは、閾値に依存してカウントアップされ、予め設定
されたエラー制限値を上回った後でセンサエラーを検出するために使用される。
Particularly advantageously, according to the method of the invention, an error counter is implemented. This error counter is counted up depending on a threshold value, and is used for detecting a sensor error after exceeding a preset error limit value.

【0017】 とりわけ有利には、距離測定データを検出するための測定手段及びジャイロス
コープを有する、本発明の方法に従ってその回転状態が検出される自律的移動ユ
ニットがとりわけ有利である。というのも、これによって初めて走行中にジャイ
ロスコープを較正することが可能となるからである。
Particular preference is given to an autonomous mobile unit whose rotational state is detected according to the method of the invention, comprising a measuring means and a gyroscope for detecting distance measurement data. This makes it possible for the first time to calibrate the gyroscope on the fly.

【0018】 次に本発明を図面に基づいてさらに説明する。Next, the present invention will be further described with reference to the drawings.

【0019】 図1は、自律的移動ユニットAEの運動モデルを示す。例として移動システム
の配置(Konfiguration)は固定基準系における位置及び回転状態の形式で示さ れている。これらの位置表示は例えば連続的に走行中の座標系に対して相対的に
決定される。例えば周期的に実施されるサンプリングステップkにおけるこの配
FIG. 1 shows a motion model of the autonomous mobile unit AE. By way of example, the configuration of the mobile system (Konfiguration) is shown in the form of position and rotation in a fixed reference frame. These position indications are determined, for example, relatively to a coordinate system that is running continuously. For example, this arrangement in a periodically performed sampling step k

【0020】[0020]

【数1】 (Equation 1)

【0021】 は、大域的座標系(ein globale Koordinatensystem)K:(x,y)における自 律的移動ユニットの(x,y)位置及び配向から成る。この場合、とりわけ重要
なのはこの車両の回転状態の決定である。というのも、たとえ小さくても、配向
エラーは連続走行の際にますます大きくなる並進運動エラーの原因となるからで
ある。本発明では、ホイールR1及びR2におけるセンサOM1及びOM2によ
るオドメトリ測定及びジャイロスコープGyからの測定結果が組み合わされて評
価されることによって、この配向エラーは低減される。
[0021] consists of the (x, y) position and orientation of the autonomous mobile unit in the global coordinate system K: (x, y). Of particular importance here is the determination of the rotational state of the vehicle. This is because, even if small, the orientation error causes an ever-increasing translational error during continuous running. In the present invention, this orientation error is reduced by the combined evaluation of the odometry measurements by the sensors OM1 and OM2 at the wheels R1 and R2 and the measurement results from the gyroscope Gy.

【0022】 配置決定及び運動モデリングのためにここでは例えば2つの駆動されるリアホ
イールR1及びR2を有する自律的システムから出発する。運動学的にはこの駆
動形式は自動車及び多数の移動ロボットにおいて見いだされるような良く知られ
ている三輪車運動に相応する。図示されているのは大域的座標系K:(x,y)
におけるこのような車両の運動モデルである。
For the purpose of positioning and kinetic modeling, one starts here with an autonomous system having, for example, two driven rear wheels R 1 and R 2. Kinematically, this type of drive corresponds to the well-known tricycle movement as found in cars and many mobile robots. Shown is a global coordinate system K: (x, y)
Is a motion model of such a vehicle.

【0023】 次の方程式によって位置及び回転状態の小さな変化が推定される:Small changes in position and rotation are estimated by the following equations:

【0024】[0024]

【数2】 (Equation 2)

【0025】 ただしここで、Wsは輪距の半分であり、Ulk及びUrkは両方のホイールにおけ る運動変化を示す。インデックスkは離散的な状態を示す。相対的な位置決定の
際にここでは有利には外部環境に関するセンサ情報を位置推定のために使用しな
い。オドメトリは以下の利点を有する: 1. ドリフトを有する検出すべきオフセットがない。
Where W s is half the wheel span, and U lk and U rk indicate the change in motion at both wheels. The index k indicates a discrete state. In the relative position determination, sensor information about the external environment is advantageously not used for position estimation. Odometry has the following advantages: 1. There is no offset to detect with drift.

【0026】 2. 簡単なインクリメンタル発生器。2. A simple incremental generator.

【0027】 3. 温度、気圧及び空気湿度のような環境影響に対して非常にロバストである 。3. Very robust to environmental effects such as temperature, barometric pressure and air humidity.

【0028】 4. 座標及び配向を決定することができる。4. Coordinates and orientation can be determined.

【0029】 オドメトリの欠点は、 1. ホイールのスリップがモデル化されないままである。The disadvantages of odometry are: 1. Wheel slip remains unmodelled.

【0030】 2. ドアの敷居乃至はケーブル又はタイルの継ぎ目を乗り越えることに基づく ホイールの回転が回転状態の誤った推定に導く。2. Wheel rotation based on overcoming door sills or cable or tile seams leads to erroneous estimates of the state of rotation.

【0031】 図2では例に基づいてこれらの欠点のうちの1つとしての距離測定結果の品質
低下を説明する。
FIG. 2 illustrates, by way of example, one of these disadvantages, the degradation of the quality of the distance measurement results.

【0032】 図2は例として小さい障害物Hをどのようにホイールが乗り越えるかを示して
いる。これによって非システマティックなエラーの位置推定に及ぼす作用が示さ
れる。図2では、半径rを有するホイールRがちょうど今高さhを有する未知の
障害物Hを乗り越えはじめたところである。理想的には例えばホイールRが正確
に及びすべりなしで接触点Cを越えて運動すると想定する。この場合、ホイール
中心点Mは正確にこの接触点Cの上の位置M´にくるまでこの接触点Cを介して
回転する。この運動の間に、有利には、ホイールエンコーダがホイール回転ψを
測定する。このホイール回転は進んだ走行区間
FIG. 2 shows by way of example how a wheel gets over a small obstacle H. This shows the effect of non-systematic errors on localization. In FIG. 2, a wheel R having a radius r has just begun to overcome an unknown obstacle H having a height h. Ideally, for example, it is assumed that the wheel R moves over the contact point C precisely and without slippage. In this case, the wheel center point M rotates through the contact point C until it reaches the position M 'exactly above the contact point C. During this movement, the wheel encoder advantageously measures the wheel rotation ψ. This wheel rotation is advanced traveling section

【0033】[0033]

【外1】 [Outside 1]

【0034】 として解釈される。しかし、運動方向Bewにおけるホイールの実際の水平方向
運動はdhorである。
Is interpreted as However, the actual horizontal movement of the wheel in the movement direction Bew is d hor .

【0035】 ユニットのただ一つのホイールがこの障害物を乗り越えて走行する場合、この
ホイールに対して距離変化Δd
If only one wheel of the unit runs over this obstacle, the distance change Δd

【0036】[0036]

【数3】 (Equation 3)

【0037】 が決定される。係数2はホイールがこの障害物の上に乗り上げ、そして再びこの
障害物から降りなければならないという事実から得られる。
Is determined. The factor of 2 comes from the fact that the wheel has to climb on this obstacle and get off the obstacle again.

【0038】 ホイール半径r及び障害物高さhの場合、経路差はFor a wheel radius r and an obstacle height h, the path difference is

【0039】[0039]

【数4】 (Equation 4)

【0040】 によって決定される。Is determined by

【0041】 三輪車運動学によるロボットのただ1つのホイールがこの障害物を乗り越える
場合、ホイールの距離変化Δdは位置検出の際に角度エラーΔθ
If only one wheel of a tricycle kinematics robot gets over this obstacle, the change in the distance of the wheel Δd will result in an angular error Δθ during position detection.

【0042】[0042]

【数5】 (Equation 5)

【0043】 の原因となる。ただしここでWsは輪距の半分である。Causes the following. Here, W s is half of the wheelbase.

【0044】 実験ロボットの寸法による計算例はこれらの作用を明らかにする。Examples of calculations based on the dimensions of the experimental robot will clarify these effects.

【0045】[0045]

【数6】 (Equation 6)

【0046】 半径r=6cmを有するホイールがh=1cmの敷居を乗り越える場合、角度エ
ラーΔθ=0.75°が生じる。この角度エラーによって例えばdist=10 mの次の直進走行の際に
If a wheel with a radius r = 6 cm gets over a h = 1 cm threshold, an angle error Δθ = 0.75 ° results. Due to this angle error, for example, in the next straight running of dist = 10 m

【0047】[0047]

【数7】 (Equation 7)

【0048】 によってほぼ13cmの並進エラーΔTが発生する。この角度エラーは非常に重
大なエラーである。というのも、このエラーから生じる位置エラーはさらに走行
するならば無限定に増大するからである。
Causes a translation error ΔT of approximately 13 cm. This angle error is a very serious error. This is because the position error resulting from this error increases indefinitely with further driving.

【0049】 それゆえ、自律的移動ユニットの位置検出及び回転状態検出の改善のために、
有利には例えばこのようなエラーを持たないジャイロスコープ又は加速度測定器
の形式の第2の測定手段が使用される。これによって、ロボットの回転は相対的
に決定される。測定された生データの一回の又は二回の積分によって回転状態が
決定される。このシステムの欠点は、所望の測定量を得るためにセンサ信号を積
分しなくてはならないことである。この場合、センサデータにおける各々の最小
の一定エラーが、必要とされる測定量のドリフトをもたらす。
Therefore, in order to improve the position detection and the rotation state detection of the autonomous mobile unit,
Advantageously, a second measuring means in the form of a gyroscope or accelerometer without such errors is used, for example. Thereby, the rotation of the robot is relatively determined. One or two integrations of the measured raw data determine the state of rotation. A disadvantage of this system is that the sensor signal must be integrated to obtain the desired measurand. In this case, each minimum constant error in the sensor data results in the required measurand drift.

【0050】 よって、回転状態の検出の際のエラーは時間がたつにつれて際限なく増大する
。それゆえ、これらのシステムだけが利用される場合、これらのシステムはほん
の数分間しか配向の正確な検出を保障しない。
Therefore, errors in detecting the rotation state increase endlessly with time. Therefore, if only these systems are utilized, these systems guarantee accurate detection of orientation for only a few minutes.

【0051】 ジャイロスコープは出力側に例えば電圧Uoutを送出する。この電圧Uoutは角
速度ωに比例する。この電圧が周期的にTG毎にサンプリングされる場合、回転 状態は
The gyroscope sends, for example, a voltage U out to the output side. This voltage U out is proportional to the angular velocity ω. If this voltage is sampled periodically every T G , the rotation state is

【0052】[0052]

【数8】 (Equation 8)

【0053】 によりオイラーの前進積分法(Euler-Vorwaerts-Integration)によって決定さ れる。ただしここで、Kは、 K=22.2mV/deg/sec (10 ) を有するジャイロスコープに依存する比例係数である。Is determined by Euler-Vorwaerts-Integration. Here, K is a proportional coefficient depending on a gyroscope having K = 22.2 mV / deg / sec (10).

【0054】 家事ロボット又は郵便分配器のようなコンシューマアプリケーションにとりわ
け適しているように見える格安なジャイロスコープにおける主要な問題は、オフ
セットである。しかし、このオフセットは主に温度、空気湿度、スイッチオン時
間及び他の要因に依存する。市販のジャイロスコープの場合、3Kの温度変化に
よってオフセットはほぼ100mVだけ変化する。これは
A major problem in cheap gyroscopes that appears to be particularly suitable for consumer applications such as domestic robots or mail distributors is offset. However, this offset mainly depends on temperature, air humidity, switch-on time and other factors. In the case of a commercially available gyroscope, the offset changes by almost 100 mV due to a temperature change of 3K. this is

【0055】[0055]

【数9】 (Equation 9)

【0056】 の連続エラーを意味する。この連続エラーはオフセットシフトのみに起因する。
従って、オフセットは配向のためにジャイロスコープだけを使用する場合には有
利には毎分停止状態において実験調査結果によって再較正されるべきである。こ
の場合、 Offset=Uout (12 ) が成り立つ。
Means a continuous error of This continuous error is caused only by the offset shift.
Therefore, the offset should be re-calibrated with experimental findings, preferably at a standstill every minute when using only a gyroscope for orientation. In this case, Offset = U out (12) holds.

【0057】 ロボットが例えば輸送任務を実行しなくてはならない場合、ロボットの毎分の
停止は許されない。従って、ロボット走行中にオフセットを較正/較正チェック できる方法を提案する。
If the robot has to perform, for example, a transport mission, the robot is not allowed to stop every minute. Therefore, we propose a method to calibrate / check the offset while the robot is running.

【0058】 ジャイロスコープの利点は、その回転状態のスリップに依存しない検出に存す
る。ジャイロスコープの欠点は、 1. 回転速度が検出され、回転状態の検出のためにこの回転速度が積分されな ければならない。よって、回転状態は非常に強く零点の正確な決定に依存する。
An advantage of the gyroscope lies in its slip-independent detection of its rotational state. The disadvantages of the gyroscope are: 1. The rotational speed is detected, and this rotational speed must be integrated in order to detect the rotational state. Thus, the state of rotation is very strongly dependent on the exact determination of the zero.

【0059】 2. 零点は、さらに変化する環境からの影響に依存する非常に大きいドリフト に曝される。従って、零点は絶えず再較正されなければならない。従来の解決法
は、ロボットが毎分2秒間停止することである。
2. Zeros are subject to very large drifts that are further dependent on changing environmental influences. Therefore, the zeros must be constantly recalibrated. The conventional solution is that the robot stops for 2 seconds every minute.

【0060】 3. 回転状態だけが検出できる。3. Only the rotation state can be detected.

【0061】 本発明は、有利には、オドメトリ及びジャイロスコープによる測定の欠点を甘
受する必要なしに、オドメトリ(Odometrie)及びジャイロスコープ(Gyroskop )による測定の利点を利用する。
The present invention advantageously exploits the advantages of odometry and gyroscope measurements without having to accept the disadvantages of odometry and gyroscope measurements.

【0062】 本発明は、ジャイロスコープにおけるオフセットの補償のために必要な配向休
止期間なしに移動システムの回転状態検出のためにオドメトリ及びジャイロスコ
ープを組み合わせて使用することを保障する。目的は、サンプリング時点(k+
1)において角度変化ΔθOdometrie/Gyroskopを検出し、これによって移動ユニ
ットの回転状態を θk+1=θk+ΔθOdometrie/Gyroskop (13
) を用いて決定する。このために有利には次の方法を行う。
The present invention ensures the combined use of odometry and a gyroscope for rotational state detection of a mobile system without the orientation pause required for offset compensation in the gyroscope. The purpose is the sampling time (k +
In 1), the angle change Δθ Odometrie / Gyroskop is detected, and the rotational state of the mobile unit is thereby changed to θ k + 1 = θ k + Δθ Odometrie / Gyroskop (13).
). For this purpose, the following method is advantageously used.

【0063】 a) オドメトリ(インデックスOdo)及びジャイロスコープ(インデックス Gy
ro)を用いて時点(k+1)に角度変化を検出する。
A) Odometry (index Odo) and gyroscope (index Gy
ro) is used to detect an angle change at time (k + 1).

【0064】[0064]

【数10】 (Equation 10)

【0065】 b)両方の角度変化を次のスキームに従って比較する。B) Compare both angle changes according to the following scheme.

【0066】[0066]

【表1】 [Table 1]

【0067】 c) ジャイロスコープオフセットの較正 ジャイロスコープの角速度値とオドメトリの角速度値との間の差が例えば実験
的に決定された閾値よりも小さい場合、オドメトリ測定もジャイロスコープ測定
もエラーを有してはいないと想定される。さらに、車両がホイールによって図2
に図示されているような障害物の上を走行し、従って、オドメトリがネガティブ
な影響をうけたということもまずないだろう。それゆえ、回転状態の検出にはオ
ドメトリが使用される。
C) Calibration of gyroscope offset If the difference between the gyroscope angular velocity value and the odometry angular velocity value is smaller than, for example, an experimentally determined threshold, both the odometry measurement and the gyroscope measurement have errors. Not assumed. In addition, the vehicle can be
It is unlikely that odometry has been negatively impacted since it has been driven over obstacles such as those illustrated in FIG. Therefore, odometry is used for detecting the rotation state.

【0068】 ジャイロスコープの測定値及びオドメトリ値は、本発明では有利には付加的に
移動ユニットの走行中にジャイロスコープオフセットの較正/較正チェックに使 用される。フィルタによるジャイロスコープオフセットの推定のために図3は例
を示している。
The gyroscope measurements and odometry values are advantageously used in the present invention for the calibration / calibration check of the gyroscope offset during the travel of the mobile unit. FIG. 3 shows an example for estimating a gyroscope offset by a filter.

【0069】 図3が示しているように、ジャイロスコープオフセットの決定にはカルマンフ
ィルタKが使用される。推定すべきジャイロスコープオフセットは非常に大きく
時間によって変化するので、較正のためには反復推定器又は再帰推定器が使用さ
れる。測定データには(例えばA/D変換によって)付加的に強くノイズが混入 しているので、推定器は有利にはシステム不安定性及び測定ノイズを考慮するこ
とができるべきである。
As shown in FIG. 3, a Kalman filter K is used for determining a gyroscope offset. Since the gyroscope offset to be estimated varies very much with time, iterative or recursive estimators are used for calibration. The estimator should advantageously be able to take into account system instability and measurement noise, as the measurement data is additionally strongly noisy (eg due to A / D conversion).

【0070】 カルマンフィルタKの使用はこのような場合に有利である。このフィルタの使
用を次に説明する。
The use of the Kalman filter K is advantageous in such a case. The use of this filter will now be described.

【0071】 しかし、ここではっきり言って置くが、本発明の方法に対して原理的には他の
フィルタ、場合によってはさらにファジールール又はニューラルネットワークも
適しているだろう。従来技術では既にカルマンフィルタによる較正が報告されて
いる。オフセット、増幅率のような準静的なパラメータの他に車両配向のような
動的変数も推定する場合とは対照的に、本発明ではオフセット及び増幅率、とり
わけオフセットのようなジャイロスコープのセンサパラメータだけが最適化され
なければならない。というのも、オフセットは主に回転状態検出に影響を及ぼす
からである。ここで車両配向の検出も一緒にこのフィルタに統合することもでき
る。これは勿論以下で実施されるケース区別を困難にするだろう。
However, it should be noted here that, in principle, other filters, and possibly even fuzzy rules or neural networks, may be suitable for the method of the invention. The prior art has already reported calibration using a Kalman filter. In contrast to estimating dynamic variables such as vehicle orientation in addition to quasi-static parameters such as offset and gain, the present invention provides gyroscope sensors such as offset and gain, especially offset. Only the parameters have to be optimized. This is because the offset mainly affects the rotation state detection. Here, the detection of the vehicle orientation can also be integrated into this filter. This will, of course, make the case distinction implemented below difficult.

【0072】 カルマンフィルタに対する状態としてジャイロスコープを特徴づけるパラメー
タ、とりわけ
The parameters that characterize the gyroscope as states for the Kalman filter, especially

【0073】[0073]

【数11】 [Equation 11]

【0074】 が使用される。Is used.

【0075】 状態ベクトルState vector

【0076】[0076]

【数12】 (Equation 12)

【0077】 によってシステム方程式は次のようになる。Thus, the system equation becomes as follows.

【0078】[0078]

【数13】 (Equation 13)

【0079】 ただしここでシステム行列Aである(E=単位行列)。Here, it is the system matrix A (E = unit matrix).

【0080】 ジャイロスコープから供給される角速度測定値Mが瞬時の零点よりも大きいか
又は小さいかに応じて、角速度はカルマンフィルタの測定方程式を介して次のよ
うに推定される。
Depending on whether the angular velocity measurement M provided by the gyroscope is greater or less than the instantaneous zero, the angular velocity is estimated via the Kalman filter measurement equation as follows:

【0081】[0081]

【数14】 [Equation 14]

【0082】 これは次いで有利にはオドメトリデータから決定される角速度This is then preferably the angular velocity determined from the odometry data

【0083】[0083]

【外2】 [Outside 2]

【0084】 と比較され、差がジャイロスコープパラメータの推定のために使用される。これ
らの方程式ならびに所属の共分散行列からジャイロスコープパラメータの推定の
ためのカルマンフィルタが構成される。
And the difference is used for the estimation of the gyroscope parameters. A Kalman filter for gyroscope parameter estimation is constructed from these equations and the associated covariance matrix.

【0085】 この方法によって、通常のケースでは障害のない場合にジャイロスコープの配
向推定がオドメトリの配向推定と一致するようにジャイロスコープを較正するこ
とが可能である。オドメトリの障害が検出される場合には、車両配向はジャイロ
スコープによって確実に決定される。
With this method, it is possible to calibrate the gyroscope so that the gyroscope orientation estimate matches the odometry orientation estimate in the normal case when there is no obstruction. If an odometry fault is detected, the vehicle orientation is reliably determined by the gyroscope.

【0086】 d)テスト:センサエラー これまで記述してきた方法では常に正確に機能するセンサを前提としてきた。
当然センサが故障することは常に起こりうる。この理由から本発明の方法ではオ
ドメトリ及びジャイロスコープは有利にはそれらのデータの一致が監視される。
D) Test: Sensor Error The methods described so far have always assumed a correctly functioning sensor.
Of course, sensor failures can always occur. For this reason, in the method of the invention, the odometry and the gyroscope are advantageously monitored for their data match.

【0087】 図5は、エラーカウンタに基づいてセンサエラーを検出するためのフローチャ
ートを例として示している。センサ測定結果がF_maxより上で連続的に繰り
返し一致しない場合、高い妥当性でジャイロスコープかオドメトリかのいずれか
にエラーが発生している。有利にはこの場合ロボットは己の任務を中断し、停止
する。
FIG. 5 shows an example of a flowchart for detecting a sensor error based on an error counter. If the sensor measurement does not match continuously and repeatedly above F_max, then either the gyroscope or the odometry has a high validity error. Advantageously, in this case the robot interrupts its mission and stops.

【0088】 まとめると本発明の方法の以下の利点が得られる: ・ オドメトリの利点とジャイロスコープの利点を組み合わせる。In summary, the following advantages of the method of the invention are obtained: Combining the advantages of odometry and gyroscopes.

【0089】 ・ 走行中にジャイロスコープの「オンライン」較正を可能にする。Enables “on-line” calibration of the gyroscope while driving.

【0090】 ・ (不安定なオフセットを有する)安価なジャイロスコープを有意義に使用す
ることを初めて可能にする。
For the first time, meaningful use of inexpensive gyroscopes (with unstable offsets) is possible.

【0091】 ・ センサ故障の識別を可能にする。• Enable identification of sensor failures.

【0092】 本発明の方法OVの関係及び重要なパラメータは図4にブロック図として図示
されている。
The relationships and important parameters of the method OV of the present invention are illustrated as a block diagram in FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 例示的に基準座標系におけるユニットを示している。FIG. 1 exemplarily shows units in a reference coordinate system.

【図2】 オドメトリ測定の際の非システマティックなエラーを図示している。FIG. 2 illustrates non-systematic errors in odometry measurements.

【図3】 カルマンフィルタの例を示している。FIG. 3 shows an example of a Kalman filter.

【図4】 本発明の方法の例としてブロック図を示している。FIG. 4 shows a block diagram as an example of the method of the invention.

【図5】 閾値及びエラーカウンタに基づくセンサエラーの検出のための方法を示してい
る。
FIG. 5 illustrates a method for detecting a sensor error based on a threshold and an error counter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

AE 自律的移動ユニット OM1 センサ OM2 センサ Gy ジャイロスコープ R1 ホイール R2 ホイール K カルマンフィルタ AE Autonomous mobile unit OM1 sensor OM2 sensor Gy Gyroscope R1 wheel R2 wheel K Kalman filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング レンケン ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ツィング タウアー シュトラーセ 86 アー Fターム(参考) 2F029 AA08 AB01 AC01 AC04 AD03 2F105 AA02 AA06 AA10 BB04 BB17 5H301 AA01 BB14 GG12 GG17 9A001 JJ78 KK37 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Wolfgang Renken, Germany Munich Zing Tauer Strasse 86 A F-term (reference) 2F029 AA08 AB01 AC01 AC04 AD03 2F105 AA02 AA06 AA10 BB04 BB17 5H301 AA01 BB14 GG12 GG17 9A001 JJ17

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自律的移動ユニットの回転状態の検出のための方法において
、 a) 少なくとも前記ユニットの第1の箇所及び第2の箇所での距離測定を用い
て、前記ユニットの第1の運動に依存して前記第1の箇所が進んだ第1の走行区
間及び前記第2の箇所が進んだ第2の走行区間を第1及び第2の距離測定データ
の形式で測定し、前記ユニットにおける前記箇所の既知の位置ならびに周知の三
角関数から前記ユニットの第1の回転状態変化を求め、 b) 前記ユニットに結合されたジャイロスコープを用いて、前記ユニットの第
1の運動に依存して前記ユニットの回転状態変化を回転状態測定データの形式で
測定し、前記ユニットの第2の回転状態変化として求め、 c) 前記第1の及び第2の回転状態変化を互いに比較して、第1の比較結果を
形成し、 d) 前記自律的移動ユニットの回転状態を前記比較結果に依存して検出する、
自律的移動ユニットの回転状態の検出のための方法。
1. A method for detecting the rotational state of an autonomous mobile unit, comprising: a) a first movement of the unit using at least a distance measurement at a first point and a second point of the unit. A first travel section in which the first location is advanced and a second travel zone in which the second location is advanced, in the form of first and second distance measurement data, Determining a first rotational state change of said unit from a known position of said location as well as a known trigonometric function; b) using a gyroscope coupled to said unit, depending on a first movement of said unit, Measuring the rotational state change of the unit in the form of rotational state measurement data and determining it as a second rotational state change of the unit; c) comparing the first and second rotational state changes with each other; Comparison Forming a result; d) detecting a rotational state of the autonomous mobile unit depending on the comparison result;
A method for detecting the rotational state of an autonomous mobile unit.
【請求項2】 オドメトリを用いて距離測定を実施する、請求項1記載の方
法。
2. The method of claim 1, wherein the distance measurement is performed using odometry.
【請求項3】 回転状態は第1の回転状態として検出される、請求項1又は
2記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the rotation state is detected as a first rotation state.
【請求項4】 回転状態は第2の回転状態として検出される、請求項1又は
2記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the rotation state is detected as a second rotation state.
【請求項5】 比較結果は閾値と比較され、回転状態は、閾値が前記比較結
果より大きいか、小さいか又は同一かどうかに依存して検出される、請求項1〜
4までのうちの1項記載の方法。
5. The comparison result is compared with a threshold value, and the rotation state is detected depending on whether the threshold value is greater than, less than or equal to the comparison result.
The method according to one of the preceding claims.
【請求項6】 第1の回転状態変化乃至は第1及び第2の距離測定データ及
び第2の回転状態変化乃至は回転状態測定データを数値に変換し、比較結果とし
て前記第1の回転状態変化と第2の回転状態変化との差の絶対値を形成する、請
求項1〜5までのうちの1項記載の方法。
6. The first rotation state change or the first and second distance measurement data and the second rotation state change or the rotation state measurement data are converted into numerical values, and the first rotation state is obtained as a comparison result. 6. The method according to claim 1, further comprising forming an absolute value of a difference between the change and the second rotational state change.
【請求項7】 ジャイロスコープはオフセットを有し、このオフセットを第
1の回転状態変化を用いてユニットの走行中に較正する、請求項4を除く請求項
2〜6のうちの1項記載の方法。
7. The gyroscope according to claim 2, wherein the gyroscope has an offset and the offset is calibrated during running of the unit using the first rotational state change. Method.
【請求項8】 較正のためにカルマンフィルタをオフセットの反復推定器と
して使用し、該反復推定器に第1及び第2の回転状態変化を供給する、請求項7
記載の方法。
8. The method of claim 7, wherein the Kalman filter is used as an iterative estimator of the offset for calibration, and the first and second rotational state changes are supplied to the iterative estimator.
The described method.
【請求項9】 閾値を上回るか乃至は下回るかに依存してエラーカウンタ値
がカウントされ、これがカウント方法に応じて定められたエラー制限値を上回る
か乃至は下回るかする場合には測定エラーが検出される、請求項5〜8までのう
ちの1項記載の方法。
9. An error counter value is counted depending on whether it is above or below a threshold value. If the error counter value is above or below an error limit value defined according to the counting method, a measurement error is detected. 9. The method according to one of claims 5 to 8, which is detected.
【請求項10】 回転状態検出を有する自律的移動ユニットにおいて、 a) 該自律的移動ユニットは、第1の箇所及び第2の箇所における前記ユニッ
トの第1の運動の距離測定のための手段を有し、該手段は、前記第1の箇所が進
んだ第1の走行区間及び前記第2の箇所が進んだ第2の走行区間を第1及び第2
の距離測定データの形式で測定し、 b) 前記自律的移動ユニットは第2の回転状態変化を測定するためのジャイロ
スコープを有し、 c) 前記自律的移動ユニットは前記第1及び第2の距離測定データから周知の
三角関数を用いて第1の回転角度状態変化を計算するための評価手段を有し、 d) 前記自律的移動ユニットは前記第1の回転状態変化と第2の回転状態変化
とを比較するための比較手段を有し、 e) 前記自律的移動ユニットは、さらに、比較結果に依存して前記自律的移動
ユニットの回転状態を検出するための検出手段を有する、 回転状態検出を有する自律的移動ユニット。
10. An autonomous mobile unit having rotation state detection, comprising: a) the autonomous mobile unit comprises means for measuring a distance of a first movement of the unit at a first location and a second location. The means includes a first travel section where the first location is advanced and a second travel zone where the second location is advanced, as first and second travel sections.
B) said autonomous mobile unit has a gyroscope for measuring a second change in rotational state; c) said autonomous mobile unit comprises said first and second autonomous mobile units. E) an evaluation means for calculating a first rotation angle state change from the distance measurement data using a known trigonometric function; and d) the autonomous mobile unit has the first rotation state change and the second rotation state. E) the autonomous mobile unit further comprises detection means for detecting a rotation state of the autonomous mobile unit depending on a result of the comparison, e. Autonomous mobile unit with detection.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009276242A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 Fujitsu Ltd Angular velocity detector and angular velocity detection method
JP2015062994A (en) * 2015-01-14 2015-04-09 セイコーエプソン株式会社 Robot device, and control method for robot device
WO2016039411A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 アイシン精機株式会社 Vehicle position detection apparatus
JP2016519297A (en) * 2013-03-22 2016-06-30 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Bearing, velocity and position estimation using vehicle sensors, mobile devices and GNSS inputs
US9403274B2 (en) 2010-07-12 2016-08-02 Seiko Epson Corporation Robotic device and method of controlling robotic device
JP2018128467A (en) * 2018-05-11 2018-08-16 セイコーエプソン株式会社 Signal processing device, detection device, sensor, electronic device, and movable body

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10008289A1 (en) * 2000-02-23 2001-09-06 Siemens Ag Method and device for determining the orientation and / or the direction of movement of a movable object, in particular a robot, in a movement space
DE10234730A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-19 Josef Schreiner Position determination method for use with industrial trucks, e.g. forklift trucks, within a defined area, wherein the positions of transport and reference fixed objects are known and truck positions are determined from them
JP2007040762A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Toyota Motor Corp Optical gyro calibration system, robot equipped with optical gyro, and optical gyro calibration program
DE102007020328A1 (en) * 2007-04-30 2008-11-06 Betebe Gmbh Driving machine, particularly stud cleaning machine for use in construction, has chassis, energy storage and driving motor that proceeds automatically, are propelled by energy taken from energy storage
DE102012018629A1 (en) 2012-09-21 2014-03-27 Clariant International Ltd. Process for purifying exhaust gas and regenerating an oxidation catalyst
CN106393104B (en) * 2016-08-25 2019-06-28 北京创想智控科技有限公司 A kind of stroke calibration method of mobile robot
DE102018101049A1 (en) * 2018-01-18 2019-07-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Configuration of a motor vehicle odometry device with a neural network

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5748110A (en) * 1980-09-05 1982-03-19 Mitsubishi Electric Corp Unattended running car
JPS58187807A (en) * 1982-04-28 1983-11-02 Nippon Soken Inc Running position displaying device of vehicle
JPH01169612A (en) * 1987-12-25 1989-07-04 Hitachi Ltd Autonomous travelling guiding device
DE3831166C2 (en) * 1988-09-13 1997-12-04 Bayerische Motoren Werke Ag Vehicle position indicator
DE3910945A1 (en) * 1989-04-05 1990-10-11 Ar Autonome Roboter Gmbh Redundant integrated navigation method for freely navigating vehicles in the industrial field
DE4106767A1 (en) * 1991-03-04 1992-09-10 Tzn Forschung & Entwicklung METHOD FOR DETERMINING VEHICLE TURN RATES AND VEHICLE ARRANGEMENT FOR IMPLEMENTING THE METHOD
US5902351A (en) * 1995-08-24 1999-05-11 The Penn State Research Foundation Apparatus and method for tracking a vehicle

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009276242A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 Fujitsu Ltd Angular velocity detector and angular velocity detection method
US9403274B2 (en) 2010-07-12 2016-08-02 Seiko Epson Corporation Robotic device and method of controlling robotic device
JP2016519297A (en) * 2013-03-22 2016-06-30 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Bearing, velocity and position estimation using vehicle sensors, mobile devices and GNSS inputs
WO2016039411A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 アイシン精機株式会社 Vehicle position detection apparatus
JP2016060219A (en) * 2014-09-12 2016-04-25 アイシン精機株式会社 Vehicle position detector
US10018473B2 (en) 2014-09-12 2018-07-10 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicle position detecting device
JP2015062994A (en) * 2015-01-14 2015-04-09 セイコーエプソン株式会社 Robot device, and control method for robot device
JP2018128467A (en) * 2018-05-11 2018-08-16 セイコーエプソン株式会社 Signal processing device, detection device, sensor, electronic device, and movable body

Also Published As

Publication number Publication date
DE19730483A1 (en) 1999-02-11
DE19730483C2 (en) 1999-06-02
EP0995080A1 (en) 2000-04-26
WO1999004225A1 (en) 1999-01-28

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