Relative ultra-wideband based localization of multi-robot systems with kinematic extended Kalman filter

要約

ローカリゼーションは、分散スウォーム ロボット工学の分野で重要な役割を果たします。
以前の研究では、マルチロボット システムでの位置追跡の相対位置特定の可能性が強調されています。
超広帯域 (UWB) テクノロジは、ロボット間の相対的な位置を適切に推定しますが、いくつかの制限があります。
このホワイト ペーパーでは、UWB テクノロジに基づいて、以前の作業で開発された相対的なローカリゼーション機能を改善することを提案します。
私たちの新しいアプローチは、UWB テレメトリとキネマティック モデルを拡張カルマン フィルターに統合し、ロボットの相対位置を適切に追跡します。
シミュレーションを実行し、提案されたアプローチの相対距離と角度精度の改善を検証しました。
ロボットが制御入力を共有するときのパフォーマンスの向上を観察するために、追加の分析が行われました。

要約(オリジナル)

Localization plays a critical role in the field of distributed swarm robotics. Previous work has highlighted the potential of relative localization for position tracking in multi-robot systems. Ultra-wideband (UWB) technology provides a good estimation of the relative position between robots but suffers from some limitations. This paper proposes improving the relative localization functionality developed in our previous work, which is based on UWB technology. Our new approach merges UWB telemetry and kinematic model into an extended Kalman filter to properly track the relative position of robots. We performed a simulation and validated the improvements in relative distance and angle accuracy for the proposed approach. An additional analysis was conducted to observe the increase in performance when the robots share their control inputs.

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