Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Research on AGV positioning method combined with IMU and UWB

Qiu Jiandong, Zhang Yang, Tang Minan, Ma Panpan, Ran Jiajia

Archives of Transport

|

2022

|

Vol. 64, iss. 4

107--117

EN

Aiming at the problem that automated guided vehicle (AGV) is difficult to locate accurately due to the influence of environment and time drift when it works in the indoor intelligent storage system. In this paper, an extended Kalman filtering (EKF) framework is designed. In order to make full use of the original ranging values of ultra wideband (UWB) and inertial measurement unit (IMU), the framework realizes the fusion positioning between UWB module and IMU module in a tight coupling manner, so as to ensure that the system can still work when the available base station signal is inaccurate. Firstly, for the problem that the traditional UWB positioning method is easily affected by the non-line of sight (NLOS) error in-doors, the calculated positioning coordinate value is unstable. With the help of different NLOS probability distribution curves of different obstacles, the weighted least square method is applied to the UWB positioning method to determine the positioning coordinate value of UWB, which improves the sudden change of AGV positioning coordinate in the static environment. Then the data fusion algorithm is optimized, and the error value of IMU and UWB coordinate is taken as the observation value of EKF, which reduces the influence of cumulative error on IMU positioning results, provides the global optimal estimation of the system optimal state, and improves the fusion positioning accuracy. Finally, the measured data of UWB and IMU systems in indoor complex environment are simulated in MATLAB. The experimental results show that when NLOS signal seriously affects the positioning effect, the UWB and IMU combined positioning system can provide more reliable positioning results than the single IMU positioning system. It improves the positioning accuracy of AGV and provides a new idea for indoor positioning mode.

2

Badanie modułu przyspieszenia na potrzeby diagnostyki czujników inercyjnych

Białek Rafał, Wiśnios Michał, Kuchta Marek

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 11

140--143

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki badań stabilności modułu przyspieszenia grawitacyjnego czujników inercyjnych wykonanych w technologii MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Tego typu pomiary analizowane są w szczególności na potrzeby tzw. nawigacji inercyjnej. W referacie zaprezentowano badania porównawcze dwóch czujników wykonanych w technologii MEMS, na podstawie których wybrano najlepsze rozwiązanie pod względem stabilności modułu przyspieszenia grawitacyjnego.

EN

The article presents the results of the stability study of the gravitational acceleration module of inertial sensors performed in MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology. Such measurements are analysed in particular for the needs of inertial navigation. The paper presents comparative studies of two sensors made in MEMS technology, based on which the best solution in relation to stability of the gravitational acceleration module has been selected.

3

Ocena przydatności modułów nawigacji bezwładnościowej w bezdotykowych pomiarach położenia kątowego członów maszyn roboczych

Chołodowski J.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2016

|

Vol. 4, no. 1

24--37

PL

Automatyzacja wybranych funkcji pojazdów przemysłowych prowadzi do podwyższenia bezpieczeństwa i zwiększenia wydajności maszyn. Koszty systemów wsparcia operatorów są jednak wysokie, w szczególności w odniesieniu do cen najmniejszych maszyn. Ich obniżenie można uzyskać przez wykorzystanie do budowy wspomnianych systemów szeroko dostępnych, niedrogich czujników wykonanych w technologii mikromechanicznej. W ramach artykułu opracowano metodę wyznaczania położenia kątowego członów manipulatora pojazdu przemysłowego z wykorzystaniem modułów nawigacji bezwładnościowej (ang. AHRS). Metodę zweryfikowano posługując się modułami AHRS zbudowanymi na bazie wybranych czujników MEMS. Weryfikację przeprowadzono na przykładzie pomiarów położenia kątowego łyżki miniładowarki względem jej nadwozia. Uzyskane wyniki wskazują na przydatność metody w realizacji postawionego zadania, w szczególności w odniesieniu do koparek i ładowarek o najmniejszych gabarytach. Wskazano na możliwość wykorzystania podobnych modułów AHRS w syntezie, np. prostego systemu sygnalizującego przekroczenie dozwolonej głębokości kopania. System tego typu przyczyniłby się np. do zmniejszenia liczby przypadków niezamierzonego uszkodzenia instalacji biegnących pod ziemią podczas prowadzenia robót budowlanych.

EN

Advantages of automation in industrial vehicles and work machines are numerous. Even partial automation of work machine’s functions contribute to significant improvement in safety, efficiency and precision. For example, risk of accidental damage of power cables and water or gas pipes planted underground can be reduced by application of excavation control system with digging depth limiter. Industrial vehicles equipped with operator assistance systems, e.g. dozers and graders fitted with blade positioning systems, can be driven at higher speed then conventional ones, while performing the same duties. They are also able to accomplish particular task after smaller number of iterations. What is more, costs of surveyors’ and highly experienced operators’ salaries can be declined. Eventually, machines enriched by operator assistance systems, e.g. excavator having a grade control system onboard, can be involved in very unusual and precise works as slope grading, underwater digging and any works conducted after dusk. On the other hand, purchase and installation costs of operator assistance system are relatively high, especially when compared with prices of small industrial vehicles, e.g. so called mini excavators. Cost of said systems could be reduced in many different ways, for example, if cheaper electronic components, e.g. MEMS sensors, were used. Following article presents a contactless method and system for measurement of industrial vehicle’s bodies angular position. The method engages two Attitude and Heading Reference System (AHRS) modules which shall be attached to different work machine bodies. It was empirically verified using two self-made, inexpensive AHRS modules. Both of them consisted of STM32 F4 microcontroller and a triad of triaxial, MEMS sensors: a gyroscope, an accelerometer and a magnetometer. During tests first of modules was fixed to the frame and the second to the bucket of Avant 218 mini loader. Angular position of bucket with respect to vehicle frame was measured. Industrial grade, electronic GEMAC IS2A60P20-0 inclinometer and an optical instrument were used as reference tolls. Achieved results revealed overall error of examined system which is smaller than 1.05O . Further calculations, based on actual dimensions of IHI 35N3 and Komatsu PC750 LC-6 excavators’ arms, proved that the examined system is applicable for excavator arm bodies angular position identification. The distortion of bucket tip coordinates estimation using presented system was computed. In case of bigger Komatsu PC750 vertical and horizontal distortion equaled, respectively, 350 mm and 195 mm. In case of smaller IHI 35N3 both errors turned out to be at least 2.3 times smaller. Summing up, solution examined within the article fits small industrial vehicles particularly well. That is why an idea of a simple and readily available digging depth control system for mini excavators based on presented solution has been conceived. In order to embody said idea, presented system shall be enriched with two additional AHRS modules and operator-system interface, which would enable necessary adjustments. The system should be provided with dimensions of each body of excavator arm and maximum allowable digging depth. A LED or a sound signal could alert the operator in case of exceeding the established limit.

4

Zastosowanie czujników inercjalnych w nawigacji personalnej

Łabowski M., Kaniewski P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 6

20-23

PL

W artykule opisano algorytm nawigacji inercjalnej, który po uzupełnieniu o metodę ZUPT, może być wykorzystany w nawigacji personalnej. Przedstawiono składniki systemu oraz wyniki wstępnych badań eksperymentalnych.

EN

The paper describes inertial navigation algorithm, which, after the addition of ZUPT method, can be used in personal navigation. Components of the system and preliminary results are presented.

5

Error Analyses of Attitude and Heading Reference Systems

Reinstein M., Sipos M., Rohac J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 8

114-118

EN

This paper describes the results of error analyses of two low-cost Attitude and Heading Reference Systems (AHRS). These error analyses concern both random sensor errors identified by Allan variance method and deterministic errors estimated during a calibration procedure. The calibration procedure is based on the Levenberg-Marquardt algorithm used to solve non-linear least squares estimation problem. The main contribution of this paper is to present data necessary for further inertial sensors signal processing by means of Kalman filtering.

PL

Artykuł opisuje rezultaty analizy błędu dwóch systemów nawigacji. Analiza koncentruje się na błędach czujników: przypadkowych zdefiniowanych przez wariancję Allana i systematycznych, określonych w procedurze kalibracji. Procedura kalibracji bazuje na algorytmie Levenberga-Marquardta stosowanym do rozwiązywania problemów estymacji metodą nieliniowych najmniejszych kwadratów. Głównym celem artykułu jest podanie danych niezbędnych do późniejszego przetwarzania sygnału czujników bezwładnościowych przy wykorzystaniu filtrów Kalmana.