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中图分类号： 论文编号：143121309
学科分类号： 密 级：

天津理工大学研究生学位论文





自主物流移动机器人导航系统研究

(申请硕士学位)






一级学科：电气工程
学科专业：电力系统及其自动化
研究方向：智能机器人技术
作者姓名：杜丹丹
指导教师：王春杰 副教授


2017 年 2 月
Thesis Submitted to Tianjin University of Technology for
the Master’s Degree




Research on the Navigation System of
Autonomous Logistics Mobile Robot












By
Du Dandan

Supervisor
prof. Wang Chunjie


February 2017
摘要

近年来，电商的爆发式增长催生了物流行业蓬勃发展。配送运输作为物流的末端环
节，其复杂度不断提高，对于运输过程的效率和安全性的要求也越来越高。物流行业正
在进行着快速发展与创新，机器人、云仓储、无人机等接踵出现在物流行业，加快了物
流行业的自动化进程。智能移动机器人具有高度自主智能，集多学科知识于一体，具有
机动性好、环境感知能力强等特点，使其投入到智能物流是必然趋势。智能移动机器人
具有类似人类活动的人工智能，将其用于物流末端的配送运输环节，可以提高物流运输
效率，防止交通意外和交通阻塞的发生，并且能够改善环境问题。
自主物流移动机器人工作在户外，工作环境部分信息是未知的，具有不确定性，所
以需要稳定性强、精度高的导航系统作支撑。捷联惯导系统 SINS 与 GPS 的组合导航系
统在导航领域具有重要地位。SINS 抗干扰能力强，但误差容易积累；GPS 导航精度高，
但信号易丢失，组合系统弥补了各自的不足。对于组合导航的研究，国外已经比较成熟，
特别是在导弹制导方面；而国内还处于研发阶段。目前组合系统能够提高单 GPS 的动
态稳定性，单 SINS 的误差发散程度，但导航精度没有明显地提高。本文对 GPS/SINS
组合导航系统进行深入研究，并利用 Matlab/Simulink 仿真工具对其进行仿真实验，应用
常规卡尔曼滤波和 Sage-Husa 自适应卡尔曼滤波算法，验证了组合系统基本满足自主物
流