Particle swarm optimization aided calibration of sensor installation errors for MEMS accelerometers

粒子群优化 加速度计 惯性测量装置 校准 计算机科学 过程(计算) 陀螺仪 机器人 实时计算 模拟 人工智能 控制工程 工程类 算法 统计 操作系统 航空航天工程 数学
作者
Richárd Pesti,Peter Šarčević,Dominik Csík,Ákos Odry
标识
DOI:10.1109/saci58269.2023.10158655
摘要

Accelerometers, gyroscopes, and magnetometers, constituting the Inertial Measurement Unit (IMU), are among the most fundamental sensors utilized in localization problems. However, their utilization is a challenging task since the reliability of measurements depends on the precision of the executed calibration method. This paper proposes an industrial robot-based infield calibration process in a numerical optimization aided framework, which does not need turntable nor dedicated expensive laboratory setup. The proposed method utilizes a calibrated industrial robotic arm, which is programmed to execute wide variety of motions with comprehensive dynamical ranges. The end effector of the robotic arm is equipped with IMUs with predefined installation errors. The proposed calibration process records the ground truth accelerations and raw IMU data in a database in Robot Operating System (ROS) framework. Then, realistic sensor models are established, and the Particle Swarm optimization (PSO) algorithm is executed with a custom fitness function to obtain the between sensor misalignment and bias errors. The comprehensive analysis highlights that the proposed method effectively determines the calibration parameters. Mean squared error (MSE) performance metrics shows that the precision of these parameters mainly depends on the complexity of the executed dynamical motions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
若知完成签到,获得积分20
刚刚
清秀映秋发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
saudade完成签到,获得积分10
2秒前
luoshi94完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
朱子怡发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
要减肥的牛马完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
科研狗应助angelacici采纳,获得30
5秒前
高兴莆完成签到,获得积分10
5秒前
wanci应助feiying88采纳,获得10
5秒前
端庄从凝发布了新的文献求助10
6秒前
风中黎昕发布了新的文献求助10
6秒前
昆昆昆昆困了完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
科研狗应助关键词采纳,获得30
8秒前
8秒前
8秒前
Wy发布了新的文献求助10
9秒前
疯狂的慕灵完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2应助Lynne采纳,获得20
9秒前
9秒前
科研通AI6.1应助王cc采纳,获得10
9秒前
夜无霜666发布了新的文献求助200
10秒前
Xx完成签到,获得积分10
11秒前
刘小蕊完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
大个应助...采纳,获得30
12秒前
12秒前
12秒前
情怀应助负责念梦采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
666完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6024222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7655056
关于积分的说明 16175614
捐赠科研通 5172608
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767655
邀请新用户注册赠送积分活动 1751115
关于科研通互助平台的介绍 1637425