Poboljšani FastSLAM2.0 algoritam korištenjem ANFIS-a i PSO-a

Abstract

FastSLAM2.0 is a framework for simultaneous localization of robot using a Rao-Blackwellized particle filter (RBPF). One of the problems of FastSLAM2.0 relates to the design of RBPF. The performance and quality of the estimation of RBPF depends heavily on the correct a priori knowledge of the process and measurement noise covariance matrices that are in most real-life applications unknown. On the other hand, an incorrect a priori knowledge may seriously degrade their performance. This paper presents an intelligent RBPF to solve this problem. In this method, two adaptive Neuro-Fuzzy inference systems (ANFIS) are used for tuning the process and measurement noise covariance matrices and for increasing acuuracy and consistency. In addition, we use particle swarm optimization (PSO) to optimize the performance of sampling. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm is effective.FastSLAM2.0 je algoritam za istodobnu lokalizaciju robota i kartiranje prostora koji koristi Rao-Blackwell verziju čestičnog filtra (RBPF). Jedan od problema FastSLAM2.0 algoritma je u dizajnu samog RBPF-a. Performanse i kvaliteta estimacije RBPF-a značajno ovisi o apriori poznavanju procesa i matrica kovarijanci mjernog šuma koje su za većinu procesa iz stvarnog svijeta nepoznate. S druge strane pogrešno pretpostavka može značajno narušiti performanse. Ovaj rad predstavlja inteligentnu verziju RBPF-a koja rješava ovaj problem. Predstavljena metoda koristi dva adaptivna neizrazito-neuronska sustava (ANFIS) za podešavanje matrica kovarijanci procesnog i mjernog šuma čime se povećava točnost i konzistencija RBPF algoritma. Također koristi se i optimizacija roja čestica (PSO) za optimiziranje performansi otipkavanja. Eksperimentalni rezultati pokazuju efikasnost predloženog algoritma