Integration of a low-cost gyro in the localization of an industrial mobile robot via an error-state extended Kalman filter

The GENI-Ant(TM) is an autonomous mobile robot developed by the FIVES Intralogistics S.p.A to work as a highly flexible sorter technology. In the intralogistics industry, having higher speed and accuracy is always an advantage. In a sorter based on mobile robots, the first requirement to achieve this goal is precise localization. In this thesis, we study and analyze the GENI-Ant(TM) robot's localization software and propose two distinct methods to improve its accuracy and robustness. First, we expand the current localization filter of the robot to use all the available sensor information. Then we add a low-cost MEMS gyroscope to the robot and use it alongside the wheel encoders to improve the odometry estimation. After implementing these modifications and performing practical experiments, we show that each modification has its advantages and the new localization software is more robust and accurate.

GENI-Ant(TM) è un robot mobile autonomo sviluppato da FIVES Intralogistics S.p.A per funzionare come una tecnologia di smistamento altamente flessibile. Nell'industria intralogistica, maggiore velocità e precisione rappresentano sempre un vantaggio. In una soluzione basata sui robot mobili, il primo requisito per raggiungere questo obiettivo è avere una accurata localizzazione. In questa tesi, viene studiato e analizzato il software di localizzazione del robot GENI-Ant(TM) e proposti due distinti metodi per migliorarne l'accuratezza e la robustezza. Innanzitutto, l'attuale filtro di localizzazione del robot viene espanso per utilizzare tutte le informazioni disponibili sul sensore. Successivamente, viene calcolata l’odometria aggiungendo un giroscopio MEMS a basso costo al robot e usato insieme agli encoder a ruota. Dopo aver implementato queste modifiche ed eseguito esperimenti pratici, vengono dimostrati i vantaggi di ciascuna modifica e che il nuovo software di localizzazione è più robusto e accurato.