ReLoki: Infrastructure-free Distributed Relative Localization using On-board UWB Antenna Arrays

要約

マルチロボット システムの調整には、エージェント間で何らかの形でローカリゼーションが必要ですが、今日のほとんどの方法は外部インフラストラクチャに依存しています。
超広帯域 (UWB) センシングは相対位置特定アプリケーションで人気があり、インフラストラクチャ不要の相対位置特定のために、他のセンシング方式 (ViO、IMU、VSLAM など) で UWB 範囲測定を強化する協調エージェントを使用する実装が多く見られます。
あまり研究されていないオプションは、UWB アンテナのペアから取得した到達角度 (AoA) の読み取り値を使用して、相対的な位置特定を実行することです。
この論文では、3D での測距および AoA ベースの相対位置特定に使用できる ReLoki と呼ばれる UWB プラットフォームを紹介します。
ReLoki では、正四面体アンテナ アレイ (RTA) を使用して、送信エージェントから送信されたメッセージをローカライズできます。
本格的な概念実証として、3 台のロボット システムに ReLoki を導入し、精度と速度の点でそのパフォーマンスを従来の方法と比較しました。

要約(オリジナル)

Coordination of multi-robot systems require some form of localization between agents, but most methods today rely on some external infrastructure. Ultra Wide Band (UWB) sensing has gained popularity in relative localization applications, and we see many implementations that use cooperative agents augmenting UWB range measurements with other sensing modalities (e.g., ViO, IMU, VSLAM) for infrastructure-free relative localization. A lesser researched option is using Angle of Arrival (AoA) readings obtained from UWB Antenna pairs to perform relative localization. In this paper we present a UWB platform called ReLoki that can be used for ranging and AoA-based relative localization in~3D. ReLoki enables any message sent from a transmitting agent to be localized by using a Regular Tetrahedral Antenna Array (RTA). As a full scale proof of concept, we deploy ReLoki on a 3-robot system and compare its performance in terms of accuracy and speed with prior methods.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google