Evaluation and Comparison of Ultrasonic and UWB Technology for Indoor Localization in an Industrial Environment.
Evaluation and Comparison of Ultrasonic and UWB Technology for Indoor Localization in an Industrial Environment.
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超声波和超宽带技术在工业环境中室内定位的评估和比较。
DOI：
10.3390/s22082927
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发表时间：
2022-04-11
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Madsen O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Crețu-Sîrcu AL;Schiøler H;Cederholm JP;Sîrcu I;Schjørring A;Larrad IR;Berardinelli G;Madsen O
室内定位的不同技术和解决方案的评估存在，但只有少数是针对工业环境。在本文中，我们比较和分析两个突出的解决方案的基础上超宽带无线电（Pozyx）和超声波（GoT），都安装在工业制造实验室。比较包括静态和动态情况。静态的情况下，在三个不同的高度，对应于不同的相关对象在工业环境中：移动的机器人，托盘，叉车和工人头盔的100个地面实况点的平均定位误差超过90秒的时间间隔。两个系统在实验室获得的平均误差相似，在0.3米和0.6米之间，低海拔地区的误差更大。动态的情况下，执行与移动的机器人以0.5米/秒的平均速度在0.3米的高度。在这种情况下，低频误差分量被滤除，以将比较集中在动态误差上。Pozyx的平均动态误差在0.3-0.4 m之间，GoT的平均动态误差在0.1-0.2 m之间。结果表明，跟踪人或物体所需的可接受的精度，并可以作为一个指导方针时，可实现的精度最低的移动的机器人与其他元素的机器人导航堆栈。
Evaluations of different technologies and solutions for indoor localization exist but only a few are aimed at the industrial context. In this paper, we compare and analyze two prominent solutions based on Ultra Wide Band Radio (Pozyx) and Ultrasound (GoT), both installed in an industrial manufacturing laboratory. The comparison comprises a static and a dynamic case. The static case evaluates average localization errors over 90 s intervals for 100 ground-truth points at three different heights, corresponding to different relevant objects in an industrial environment: mobile robots, pallets, forklifts and worker helmets. The average error obtained across the laboratory is similar for both systems and is between 0.3 m and 0.6 m, with higher errors for low altitudes. The dynamic case is performed with a mobile robot travelling with an average speed of 0.5 m/s at a height of 0.3 m. In this case, low frequency error components are filtered out to focus the comparison on dynamic errors. Average dynamic errors are within 0.3–0.4 m for Pozyx and within 0.1–0.2 m for GoT. Results show an acceptable accuracy required for tracking people or objects and could serve as a guideline for the least achievable accuracy when applied for mobile robotics in conjunction with other elements of a robotic navigation stack.
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