[发明专利]融合图像传感器和惯性传感器的智能小车控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种融合图像传感器和惯性传感器的智能小车控制方法及系统，该系统包括小车机械结构、接收子系统、传输控制子系统和驱动子系统。该系统使用图像传感器和惯性传感器作为信息输入。通过卡尔曼滤波器融合图像传感器获得的标志点的位置信息以及惯性传感器获得的小车的角速度、加速度，进而控制单片机动态输出PWM控制舵机和电机，使得智能小车准确到达给定标志点。本发明将图像传感器和惯性传感器的信息相融合，加快了位姿的反馈速度，实现了对智能小车精确且高速的控制。

主权项

1.一种融合图像传感器和惯性传感器的智能小车控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括以下步骤：S1、惯性传感器获取智能小车在t时刻相对于自身坐标系的角速度信息以及加速度将角速度信息转换为智能小车相对于惯性坐标系的旋转矩阵ω，将加速度转换为智能小车相对于惯性坐标系的加速度S2、图像传感器获取含有空间位置已知的标志点的图片，构建3条直线相交于标志点，图像传感器坐标系原点与上述3条直线分别构成3个平面，计算获得3个平面的法向量γ_i，i＝1,2,3；S3、将所述的旋转矩阵ω和3个平面的法向量γ_i经过融合计算得到智能小车的旋转姿态；S4、构造隐式观测方程，对上述隐式观测方程进行线性化以及离散化，然后输入到卡尔曼滤波器得到递推方程，输出智能小车在惯性坐标系的坐标位置；S5、将智能小车的旋转姿态、智能小车在惯性坐标系的坐标位置和空间位置已知的标志点信息融合计算后输出舵机控制信号以及电机控制信号，分别控制小车的转向和速度。