The extended Kalman filter analysis and implementation on fixed-point arithmetic for mobile robot localization and mapping

• Grant number: 10/05508-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Scientific Initiation
• Start date: June 01, 2010
• End date: May 31, 2011
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Computer Science - Computer Systems
• Principal Investigator: Vanderlei Bonato
• Grantee: Leandro de Souza Rosa
• Host Institution: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brazil

Abstract

Localização e mapeamento são duas das mais importantes capacidades dos robôs móveis autonomos e um importante método para a lidar com esses problemas é o Filtro de Kalman Estendido (EKF - Extended Kalman Filter), que ao mesmo tempo mapeia o ambiente, estimando um modelo para este, e estima a posição do robô. Em contrapartida, esse algoritmo demanda uma capacidade computacional elevada, aumentando o consumo de energia e limitando a performance do robô. O objetivo deste projeto é estudar a possibilidade de aplicação do EKF usando a aritmética de ponto fixo, permitindo que esse algoritmo possa ser implementado em sistemas embarcados para robôs móveis de forma a economizar recursos computacionais quando comparado com as implementações típicas deste algoritmo, que são realizadas com ponto flutuante, podendo-se assim aumentar o desempenho e reduzir o consumo de energia. (AU)