李.，潘海鸿，陈.，毛汉领

（广西大学 机械工程学院，广西 南宁.30004）

提高机器人末端姿态检测精度的数据融合算法

李.，潘海鸿，陈.，毛汉领

（广西大学 机械工程学院，广西 南宁.30004）

摘.：为了实现基于多传感器技术的机器人末端姿态的精确检测，通过对多传感器数据融合算法进行研究，提出构建基于九轴无线姿态传感器（LPMS-B）及相关数据融合算法的检测方法。该方法首先提出一种改进的高斯牛顿算法（IGN）实现了对加速度计和磁强计采集的数据的姿态四元数寻优估计，其次，通过更新的四元数算法对陀螺仪采集的数据求取四元数，最后，将改进的高斯牛顿算法和更新的四元数算法得到的四元数进行互补滤波，求取精度更高的四元数，解算出姿态角，并在OTC机器人平台上进行试验。试验研究结果表明，该检测方法使得姿态检测精度相比于四元数法、卡尔曼滤波和实际测量值有着较大的提高，能更准确的获得机器人末端精度。

数据融合算法；IGN；姿态检测；九轴无线姿态传感器

1.言

机器人末端姿态是机器人控制所需的重要参数，姿态信息的准确获取对于机器人的控制有着至关重要的作用。机器人精度检测一般采用激光跟踪仪[1-2]和多传感器数据融合技术。激光跟踪仪能对机器人进行高精度的检测，但是由于价格昂贵，使得一些学者[3-4]采用多传感器技术对机器人末端姿态进行检测。

多传感器数据融合技术主要是通过多传感器采集获取的数据进行姿态解算和数据融合。……