Nghiên cứu nâng cao hiệu quả định vị và dẫn đường robot di động trong môi trường không biết trước luận án TS kỹ thuật điện, điện tử và viễn thông 625202

I HC QUẩC GIA H NậI

TR ếNG I HC CặNG NGH

Nguyạn Th Thanh VƠn
NGHIN CU NNG CAO HIU QU NH V V
DN ếNG ROBOT DI ậNG TRONG MặI TR
ếNG KHặNG BIT TR C

Chuyản ng nh: K thuêt iằn t
MÂ sậ: 62 52 02 03

LUN N TIN S NGNH CặNG NGH Kfl THUT IN
TÔ, TRUYN THặNG
NG ếI H NG D N KHOA HC:
1. PGS.TS. TrƯn Quang Vinh
2. TS. Lả V H

H Nẻi - 2017


LếI CAM OAN
Tấi xin cam oan luên Ăn n y l cấng trẳnh nghiản cu ca
tấi, cha ềc xuĐt bÊn tÔi bĐt k nẽi n o. Mi ngun thấng
tin tham khÊo s dng trong luên Ăn ãu ềc trẵch dăn Ưy .
TĂc giÊ

Nguyạn Th Thanh VƠn

i

LếI CM èN
Luên Ăn n y ềc ho n th nh vểi sá gip ễ ca nhiãu ngèi.
Lèi Ưu tiản, tấi xin gi lèi cÊm ẽn sƠu sc án Ph giĂo s, tián sắ
TrƯn Quang Vinh v Tián sắ Lả V H , l nhng ngèi ThƯy  trác
tiáp hểng dăn, hẩ trề v ẻng viản tấi trong quĂ trẳnh nghiản cu.
Tấi xin gi lèi cÊm ẽn chƠn th nh tểi Tián sắ Phng MÔnh Dẽng,
ng nghiằp cng nhm nghiản cu, Â c nhng hẩ trề trong
quĂ trẳnh thác hiằn thác nghiằm v xuĐt bÊn cĂc cấng trẳnh cấng
bậ.

Tấi cng xin gi lèi cÊm ẽn chƠn th nh tểi nhng ThƯy, Cấ,
ng nghiằp ca Khoa iằn t - Viạn thấng, Ôi hc Cấng nghằ,
Ôi hc Quậc Gia H Nẻi  hẩ trề, tÔo iãu kiằn v ẻng viản tấi rĐt
nhiãu trong thèi gian va giÊng dÔy va nghiản cu tÔi Khoa.

Cuậi cng, xin gi tểi nhng ngèi thƠn yảu ca gia
ẳnh tấi vểi tĐm lãng biát ẽn sƠu sc, luấn luấn hẩ trề ẻng
viản tấi c th ho n th nh ềc luên Ăn n y.

ii


M÷C L÷C

Trang phˆ b¼a. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
LÌi cam oan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i LÌi
c£m Ïn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii Mˆc
lˆc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii Danh
mˆc c¡c k˛ hi»u v ch˙ vi¸t tt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi Danh mˆc c¡c b£ng .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii Danh mˆc c¡c h¼nh v³, Á
th‡ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv M– „U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii Ch˜Ïng 1. TÊNG QUAN ROBOT DI
ËNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1. GiÓi thi»u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.2. H» thËng robot di Îng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.3. ‡nh v‡ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3.1. ‡nh v‡ t˜Ïng Ëi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3

1.3.2. ‡nh v‡ tuy»t Ëi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4

1.3.3. TÍng hÒp d˙ li»u c£m bi¸n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5


iii


1.3.4. Nhên xt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
1.4. Dăn èng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4.1. Lêp ká hoÔch èng i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.4.2. TrĂnh vêt cÊn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10

1.4.3. CĐu trc dăn èng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.4.4. CĐu trc h nh vi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11

1.4.5. Nhên xt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17

1.5. K thuêt iãu khin robot di ẻng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5.1. iãu khin mè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18

1.5.2. MÔng nẽron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.5.3. Quyát nh tậi u a mc tiảu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.6. Robot di ẻng hai bĂnh vi sai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
1.6.1. HoÔt ẻng vi sai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26

1.6.2. Mấ hẳnh ẻng hc thuên. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1.6.3. KhÊ nông iãu khin v quan sĂt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30

1.7. Tẳnh hẳnh nghiản cu trong v ngo i nểc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32
1.8. Kát luên chẽng 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34

Chẽng 2. NH V SÔ DữNG Bậ LC KALMAN NèRON
Mế 35

2.1. Giểi thiằu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2. Bẻ lc Kalman m rẻng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Bẻ lc Kalman Nẽron Mè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1. Cẽ s iãu chnh ma trên R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3.2. MÔng nẽron mè iãu chnh Rk(j; j). . . . . . . . . . . . . . . . . . .


2.4. H» thËng ‡nh v‡ robot di Îng s˚ dˆng FNN-EKF . . . . . . . .

2.4.1. MÊ h¼nh h» thËng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.4.2. MÊ ph‰ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iv


2.4.3. Th¸c nghi»m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.5. K¸t luªn ch˜Ïng 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
57

Ch˜Ïng 3. C„U TR”C D„N ÕNG H„NH VI S¤ D÷NG I„U

KHI„N MÕ V„ TÈI U A M÷C TI„U .....................

59

3.1. GiÓi thi»u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59

3.2. C§u trÛc d¨n ˜Ìng h nh vi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59

3.3. C§u trÛc d¨n ˜Ìng h nh vi BBFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61

3.4. H» thËng d¨n ˜Ìng s˚ dˆng c§u trÛc BBFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64
3.4.1. MÊ h¼nh h» thËng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64

3.4.2. Thi¸t k¸ BBFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
65

3.5. MÊ ph‰ng ¡nh gi¡ h» thËng d¨n ˜Ìng s˚ dˆng c§u trÛc BBFM . .
75

3.5.1. Chu©n b‡ mÊ ph‰ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
75
3.5.2. K¸t qu£ mÊ ph‰ng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.6. Th¸c nghi»m ¡nh gi¡ h» thËng d¨n ˜Ìng s˚ dˆng c§u trÛc BBFM
83

3.6.1. Chu©n b‡ th¸c nghi»m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83

3.6.2. K¸t qu£ th¸c nghi»m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86

3.7. H» thËng d¨n ˜Ìng k¸t hÒp BBFM v FNN-EKF . . . . . . . . . . . . . . . . .
92
3.7.1. MÊ h¼nh h» thËng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
92
3.7.2. MÊ ph‰ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93
3.7.3. Th¸c nghi»m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96


3.8. K¸t luªn ch˜Ïng 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
99

K„T LU„N V„ KI„N NGHÀ..................................
DANH M÷C CÆNG TR„NH KHOA HÅC C’A T„C GI„
LI„N QUAN „N LU„N „N...................................... 101

v

99


T„I LI„U THAM KH„O..................................... 103 PH÷
L÷C.................................................... 117

vi


DANH M÷C C„C Kfi HI„U
V„ CH⁄ VI„T T„T

vii


Danh mˆc c¡c k˛ hi»u
STT

K˛ hi»u

In hoa, ªm
In th˜Ìng, ªm
In hoa, th˜Ìng

1
2
3
4
5
6
7
8
9

!

u
x
x
rank(C)

10
11

F

!

12

x

13
14
15
16
17
18
19
20
21

P
FP
x^

x^

k

, Pk

, Pk

k

rand()

22
23
24

d
y^l

viii


Danh mˆc c¡c k˛ hi»u
STT

K˛ hi»u

25

N

26

L

27

R

28

R(j; j)

29
30
31

2

32

X

33

*, . , vi¸t li·n

34

Gauss(x)

35

Sigmoid(x)

36

i

37

i

38

a i; b i; c j;

39

Bi

40
41

2=
M

A

ij

Rk

42

K

43

Pi

44
45

Y

li

min()

j


46

47

P
1

ix


Danh mˆc c¡c k˛ hi»u
STT

K˛ hi»u

48

m

49
50
51
52

R

s
m/s
rad/s

53

54
55
56
57

cm
kg
U Si
@

x


Danh mˆc c¡c ch˙ vi¸t tt
STT

Ch˙
vi¸t tt
1

ANFIS

2
3

AGV
AUV

4

BBFM

5

7

CCD
CDB
DAMN

8

DDMR

9

DIF

10

DOF
DSP
EKF
FNN
FNN-EKF

6

11
12
13
14

16

FL
FL-AKF

17

FL-EKF

18

GPS

15

xi


Danh mˆc c¡c ch˙ vi¸t tt
STT

Ch˙
vi¸t tt

19

GPS/INS

20

ICC

21

ICR

22

LMR
LRF
MOASM

23
24

MISO
PID

25
26

PF
RMSE
RIA
SAMBA

27
28
29
30

32

SISO
SLAM

33

UAV

34

UKF
VHF
WMR

31

35
36
xii


DANH MữC CC BNG

2.1 Tham sậ h m thuẻc ca mÔng nẽron mè . . . . . . .
3.1 Luêt iãu khin trĂnh vêt . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 Luêt iãu khin vã ẵch . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.3 Luêt iãu khin trĂnh các tiu cc bẻ . . . . . . . . .

3.4 Kát quÊ dăn èng mấ phng trong mấi trèng thấn

3.5 Kát quÊ dăn èng mấ phng trong mấi trèng vôn p

3.6 Kát quÊ mấ phng cĐu trc BBFM thảm h nh v

cc bẻ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7 Kát quÊ dăn èng thác s dng cĐu trc BBFM ca
3.8 Kát quÊ dăn èng mấ phng s dng BBFM&FNN
BBFM ....................................
3.9 Kát quÊ dăn èng thác s dng kát hềp BBFM v FN

xiii


DANH MữC CC HNH V, ầ TH

1.1 Sẽ iãu khin chung ca robot di ẻng. . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Trẻn phƠn bậ xĂc suĐt ca hai php o. . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 CĐu trc dăn èng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4 CĐu trc h nh vi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5 CĂc k thuêt trẻn lằnh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6 Sẽ biu quyát. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.7 Sẽ cĐu trc motor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.8 Hai cĂch kát hềp lậi ra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9 Sẽ khậi bẻ lc thấng tin phƠn tĂn.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.10 H m thuẻc ca têp kinh in v têp mè . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.11 So sĂnh têp kinh in v têp mè. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.12 CĐu trc cẽ bÊn ca iãu khin mè cẽ bÊn. . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.13 CĂc phẽng phĂp giÊi mè
. . . . 21

.....................

1.14 CĐu trc ca nẽron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.15 Vẵ d mÔng nẽron nhiãu lểp hi tiáp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.16 Têp tậi u v giểi hÔn Pareto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.17 TƠm quay tc thèi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.18 HoÔt ẻng vi sai ca robot di ẻng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.19 Mấ hẳnh robot di ẻng hai bĂnh vi sai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.1 Sẽ iãu chnh ma trên R. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39


xiv


2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10

H m thuẻc ca cĂc têp mè. . . . . . .
Sẽ mÔng nẽron mè. . . . . . . . . .
Mấ hẳnh hằ thậng nh v. . . . . . . .
GiĂ tr nhiạu lậi v o v nhiạu php o
HoÔt ẻng ca bẻ lc EKF . . . . . . . . . . . . .
So sĂnh EKF, IEKF v FL-EKF
Kát quÊ hc ca mÔng nẽron mè
Kát quÊ so sĂnh FL-EKF v FNN-EKF
HoÔt ẻng ca FNN-EKF vểi giểi hÔn ca ma tr

2.11 HoÔt ẻng ca FNN-EKF vểi mẻt sậ èng i khĂc nhau . . . . . . . 54

2.12 Hằ thậng nh v thác tá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

2.13

èng i thác tá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9

Sẽ cĐu trc h nh vi tng quĂt. . . . . . . . . .

Sẽ cĐu trc dăn èng h nh vi BBFM. . . . .
Mấ hẳnh hằ thậng dăn èng. . . . . . . . . . . .
Mấ hẳnh bián dăn èng. . . . . . . . . . . . . . .
CĐu trc BBFM. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sá sp xáp cĂc cÊm bián siảu Ơm trản robot. . .
H m thuẻc ca cĂc bián v o/ra dl; df ; dr; ; u; ! .
H m thuẻc ca bián . . . . . . . . . . . . . . . . .
VĐn ã các tiu cc bẻ . . . . . . . . . . . . . . . .

3.10

................
3.11 CĐu trc CDB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12 èng i v Ăp ng ca robot s dng cĂc cĐ
khĂc nhau trong mấ phng mấi trèng thấng th
3.13 èng i v Ăp ng ca robot s dng cĂc cĐ
khĂc nhau trong mấ phng mấi trèng vôn phã
3.14 èng i v Ăp ng ca robot s dng cĂc cĐ
khĂc nhau trong mấ phng mấi trèng c các ti

H m thuẻc ca bián e

d

xv


3.15 èng i ca robot s dng cĐu trc BBFM

trĂnh các tiu cc bẻ. . . . . . . . . . . . . . . . .

3.16 Robot Sputnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.17 CÊm bián siảu Ơm SRF05 . . . . . . . . . . . . . .
3.18 Sẽ giao tiáp phƯn cng hằ thậng. . . . . . . .
3.19 HoÔt ẻng dăn èng thác s dng BBFM trong tr
3.20 HoÔt ẻng dăn èng thác s dng BBFM trong tr
3.21 HoÔt ẻng dăn èng thác s dng BBFM trong tr
3.22 Mấ hẳnh hằ thậng dăn èng kát hềp BBFM vểi
3.23 èng i mấ phng robot s dng BBFM v BBF
3.24 Mấ phng so sĂnh hằ thậng dăn èng s d
EFK v BBFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.25 HoÔt ẻng dăn èng thác s dng kát hềp BBFM

xvi


M U
t vĐn ã
Sá kát hềp ca nhiãu lắnh vác t cẽ khẵ, k thuêt iằn - iằn t, tểi trẵ tuằ
nhƠn tÔo, khoa hc nhên thc v khoa hc x hẻi  tÔo ra nhng robot thấng
minh Ăp ng ềc yảu cƯu ng y c ng cao ca ng dng thác tiạn. Nghiản cu vã
robot di ẻng  v ang phĂt trin mÔnh m trản thá giểi vểi cĂc robot ng dng
trong lắnh vác cấng nghiằp, dch v y tá, nấng nghiằp, giĂo dc, quƠn sá...
TÔi Viằt Nam, robot di ẻng tuy l lắnh vác mểi nhng  ềc quan tƠm nghiản
cu trong nhng nôm gƯn Ơy. Trản cẽ s kián thc chuyản ng nh, sá cƯn thiát l m
ch cấng nghằ, hãa nhêp vểi thá giểi trong o tÔo v nghiản cu  thc ây
viằc láa chn ã t i nghiản cu ca nghiản cu sinh.

Mẻt hằ thậng robot di ẻng yảu cƯu cẽ cĐu di chuyn, hằ thậng
cÊm nhên mấi trèng xung quanh, khÊ nông nh v trong khấng
gian l m viằc, khÊ nông dăn èng v h nh ẻng. Trản nãn tÊng hằ thậng

cẽ khẵ v cÊm bián c sđn, cĂc ng dng Ôt ềc t viằc phĂt trin nhng
giÊi phĂp iãu khin mc cao liản quan án nh v v dăn èng. Ơy cng
chẵnh l nẻi dung têp trung nghiản cu trong luên Ăn.
nh v l quĂ trẳnh ểc tẵnh v trẵ v hểng ca robot dáa trản d liằu ca
cÊm bián. Phẽng phĂp tng hềp d liằu cÊm bián thấng qua k thuêt xĂc suĐt
tông ẻ chẵnh xĂc ca php ểc tẵnh  ềc s dng nhiãu trong hằ thậng nh v
robot. Trong cĂc k thuêt tng hềp d liằu cÊm bián thẳ bẻ lc Kalman m rẻng,
gi tt l EKF (Extended Kalman Filter), vểi thuêt toĂn x l d liằu ằ quy tậi u
ểc tẵnh trÔng thĂi hằ thậng phi tuyán dáa trản kián thc hằ thậng v d liằu cÊm
bián ềc Ănh giĂ l bẻ lc hiằu quÊ ậi vểi b i toĂn nh v. Viằc thác thi bẻ lc EKF
gp kh khôn khi xĂc nh ma trên hiằp phẽng sai nhiạu hằ thậng v nhiạu o.
Kh khôn trản  dăn tểi giÊ thiát cĂc ma trên hiằp phẽng sai nhiạu o l cậ nh v
ềc xĂc nh trểc t thác nghiằm. GiÊi phĂp trản cho php ẽn giÊn ha quĂ trẳnh
thác thi bẻ lc EKF nhng hiằu suĐt nh v khấng cao, thêm chẵ bẻ lc khấng
hẻi t. Mẻt giÊi phĂp khĂc s dng bẻ lc EKF thẵch nghi iãu chnh ma trên hiằp
phẽng sai nhng

xvii


văn cãn nhng hÔn chá. Mẻt sậ cÊi tián khĂc ca bẻ lc EKF liản quan tểi hằ
phi tuyán v nhiạu phi Gauss l bẻ lc UKF (Unscented Kalman Filter) hay bẻ
lc PF (Particle Filter) vểi hiằu quÊ hoÔt ẻng tật hẽn bẻ lc EKF nhng hÔn
chá vểi thèi gian tẵnh toĂn lển. Trong ng dng nh v robot di ẻng s dng
cĂc loÔi cÊm bián thấng dng c nhiạu phƠn bậ Gauss, yảu cƯu thèi gian tẵnh
toĂn ẵt v dạ d ng trin khai thẳ bẻ lc EKF l láa chn hiằu quÊ. Vẳ thá cÊi
tián bẻ lc EKF, khc phc hÔn chá cãn tn tÔi, nƠng cao ẻ chẵnh xĂc ca php
nh v l vĐn ã cƯn quan tƠm ca luên Ăn.
Dăn èng ềc nh nghắa l vểi thấng tin vã mấi trèng v v trẵ ẵch, robot
c khÊ nông Ôt tểi ẵch mẻt cĂch an to n v hiằu quÊ. Hai khÊ nông liản quan án

hoÔt ẻng dăn èng l lêp ká hoÔch èng i v trĂnh vêt cÊn. Mẻt sậ phẽng phĂp lêp ká
hoÔch i nh bÊn ch èng, phĂt hiằn biản, bĂm tèng,

A , trèng thá... hay trĂnh vêt cÊn theo phẽng phĂp Bug, s dng trèng thá
Êo, suy luên mè, mÔng nẽron... v ang ềc ng dng trong cĂc hằ thậng dăn
èng cho robot di ẻng hiằn nay. Trản cẽ s cĂc khÊ nông c sđn, hiằu quÊ ca
hằ thậng dăn èng liản quan án sá kát hềp cĂc mấ un cÊm bián, lêp ká hoÔch v
h nh ẻng tÔo ra cĂc cĐu trc dăn èng khĂc nhau. CĂc cĐu trc dăn èng cẽ
bÊn hiằn nay c th ềc phƠn th nh cĐu trc th bêc, cĐu trc h nh vi v cĐu
trc lai. HoÔt ẻng ca robot trong mấi trèng cha biát ph hềp vểi cĐu dăn
èng h nh vi trong nhiằm v phc tÔp ềc chia th nh cĂc h nh vi nh, ẻc lêp,
phÊn ng nhanh vểi nhng thay i bĐt ngè. VĐn ã cƯn quan tƠm chẵnh trong
cĐu trc h nh vi l tng hềp cĂc tẵn hiằu iãu khin t cĂc h nh vi tÔo nản tẵn
hiằu iãu khin tng hềp. CĂc k thuêt trẻn lằnh ềc phƠn th nh cĂc nhm
chẵnh nh biu quyát, xáp chng, mè, tậi u a mc tiảu, bẻ lc thấng tin phƠn
tĂn ãu th hiằn nhng u v nhềc im riảng. Vẳ vêy, phĂt huy u im v hÔn chá
nhềc im ca cĂc k thuêt trẻn lằnh hiằn c tÔo ra mẻt cĐu trc dăn èng h nh
vi hiằu quÊ l iãu quan tƠm ca luên Ăn.

xviii


Mc ẵch nghiản cu
Mc ẵch nghiản cu chẵnh ca luên Ăn l nƠng cao hiằu quÊ
nh v v dăn èng cho robot di ẻng hoÔt ẻng trong mấi trèng khấng
biát trểc, dáa trản phẽng phĂp lc Kalman cho b i toĂn nh v s
dng thấng tin t nhiãu cÊm bián v cĐu trc dăn èng h nh vi s
dng kát hềp gia iãu khin mè v phẽng phĂp tậi u a mc tiảu. T
Ơy, cĂc mc tiảu c th ềc thác hiằn nh sau:
CÊi tián bẻ lc EKF s dng cho b i toĂn nh v dáa trản thấng tin

t nhiãu cÊm bián khc phc hÔn chá do viằc láa chn ma trên
hiằp phẽng sai cha chẵnh xĂc hoc cậ nh ca bẻ lc EKF c
in, nhơm tông ẻ chẵnh xĂc ca php nh v.

PhĂt trin mẻt mấ hẳnh iãu khin dăn èng theo cĐu trc h nh
vi, kát hềp gia logic mè v phẽng phĂp trẻn lằnh tậi u. CĐu
trc dăn èng n y cho php tậi u ha viằc thiát ká khậi iãu khin
dăn èng vểi cĂc mấ un h nh vi ềc thiát ká ẻc lêp nhng văn Êm
bÊo hiằu quÊ ca to n bẻ hằ thậng iãu khin.
Kim chng mấ hẳnh v cĂc phẽng phĂp ềc ã xuĐt thấng qua mấ ph
ng v trong mấi trèng thá giểi thác s dng mẻt robot di ẻng c kát cĐu
hai bĂnh vi sai v ềc trang b mẻt sậ loÔi cÊm bián thấng dng.

ậi tềng nghiản cu v phÔm vi nghiản cu
ậi tềng nghiản cu liản quan án vĐn ã nh v v cĐu trc iãu khin dăn
èng h nh vi cho robot di ẻng tá h nh hoÔt ẻng trong mấi trèng khấng biát
trểc. PhÔm vi nghiản cu giểi hÔn viằc a ra cĂc ã xuĐt khc phc hÔn chá cãn
tn tÔi trong bẻ lc nh v Kalman m rẻng v cĐu trc dăn èng h nh vi hiằn
tÔi. Kim chng hiằu quÊ ca giÊi phĂp ã xuĐt thấng qua mấ phng v thác
nghiằm trản ẻng hc robot di ẻng c kát cĐu hai bĂnh vi sai trong mấi trèng
hoÔt ẻng ca phãng thẵ nghiằm.

xix