This thesis investigates the feasibility and performance of an inertial based positioning system for dairy cows in a barn environment. The investigated positioning method is pedestrian dead reckoning using inertial navigation with MEMS sensors. While this method is well known for human positioning applications, there has not been a lot of studies of its use on terrestrial animals. Since inertial based positioning systems are dependent on drift correction, the focus of the research is drift correction methods. Two methods, zero velocity update (ZUPT) and sparse locations, are compared with regards to positioning accuracy, energy consumption and sensor placement. The best positioning estimates are achieved by using ZUPT corrections at a sample rate of 10 Hz, resulting in a mean position drift of 0.2145 m=m. Using a proposed equidistant sample time based sleep mode scheme, this would require a theoretical supply current of 0.21 mA. It is also seen that better position estimates are obtained for sensors that are placed low and on the front legs. The sparse locations method suffers from severe position drift between the locations, resulting in unusable positioning data. A combination of ZUPT and sparse location yields less accurate positioning than ZUPT only. / Denna masteruppsats undersöker genomförbarhet och prestanda av ett tröghetsbaserat positioneringsssystem för mjölkkor i en lada. Den undersökta metoden är död räkning för fotgängare mha. tröghetsnavigering med MEMSsensorer. Denna metod är välkänd för positionering av människor, men få studier har gjorts kring dess användbarhet för djur. Eftersom tröghetsbaserad navigering är beroende av driftkorrigering är detta fokuset för forskningen. Två olika metoder utvärderas, zero velocity update (ZUPT) och sparse locations, och en jämförelse görs med avseende på positionsnoggrannhet, energiförbrukning och sensorplacering.Bäst positionering uppnås med ZUPT-korrigeringar vid en samplingsfrekvens på 10 Hz, vilket ger ett medelvärde av positionsdrift på 0.2145 m=m. Om ett föreslaget ekvidistant samplingstidsbaserat schema för viloläge används skulle 10 Hz kräva en teoretisk matningsström på 0.21 mA. Vidare fås bättre positioneringsresultat för sensorer som är placerade lågt och på frambenen. Korrektionsmetoden med sparse locations ger en svår positionsdrift mellan platserna, vilket resulterar i oanvändbar positionsdata. En kombination av ZUPT och sparse locations ger sämre precision än om endast ZUPT används, samt ökar energiförburkningen på grund av behovet av ytterligare sensorer.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-263045 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Markovska, Maria, Svensson, Ruben |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2019:395 |
Page generated in 0.0018 seconds