Naslov
Autonomna navigacija mobilnih robota zasnovana na ultrazvučnim senzorima udaljenosti
(Autonomous Navigation of Mobile Robots Based on Ultrasound Range Sensors)

Autori
Ivanjko, Edouard

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
16.01

Godina
2009

Stranica
202

Mentor
Petrović, Ivan

Ključne riječi
Mobilni robot; simulator mobilnog robota; umjeravanje odometrije; lokalizacija mobilnog robota; modeliranje okoline.
(Mobile robot; mobile robot simulator; odometry calibration; mobile robot localization; environment modeling.)

Sažetak
Mobilna je robotika zadnjih desetljeća dinamično razvojno područje. Mobilni roboti postaju sve važniji u gospodarstvu, znanosti i svakodnevnom ljudskom životu. Istraživanja sustava upravljanja autonomnih mobilnih robota provode se na dvije razine. Prva se razina odnosi na upravljanje mobilnim robotom-njegovom navigacijom, lokalizacijom, izgradnjom modela okoline te planiranjem njegova sigurna gibanja kroz okolinu popunjenu različitim stacionarnim i gibajućim preprekama. Druga se razina odnosi na podizanje autonomije mobilnog robota u smislu podizanja razine njegove inteligencije i mogućnosti interakcije s ljudima. Ova se disertacija bavi problematikom prve razine istraživanja. Istraživani su problemi umjeravanja odometrije, lokalizacije mobilnog robota i izgradnje modela radne okoline mobilnog robota. Problemi lokalizacije i izgradnje karte prostora spojeni su u implementiranom algoritmu istodobne lokalizacije i izgradnje karte prostora. U svrhu je istraživanja prvo razvijen simulator mobilnog robota unutar programskog sustava Matlab radi smanjivanja vremena implementacije istraživanih algoritama. U simulator je dodana mogućnost zadavanja sustavskih i nesustavskih pogrešaka kako bi simulacije bile što vjernije. Samim predmetom istraživanja obuhvaćeno je prvo umjeravanje odometrije kao osnovne mogućnosti estimacije položaja mobilnog robota. Razvijen je i sustav automatiziranog nerekurzivnog umjeravanja odometrije koji je i proširen s mogućnošću rekurzivnog umjeravanja odometrije. Zatim je obuhvaćena lokalizacija mobilnog robota uz naglasak na relativnu lokalizaciju korištenjem nelinearnih inačica Kalmanova filtra te lokalni oporavak položaja uz uporabu modela prostora koji smanjuje vrijeme izvođenja lokalizacije. Kao treći predmet istraživanja obuhvaćena je izgradnja modela okoline mobilnog robota uz korištenje mrežastog modela. Implementirani su najčešće korišteni algoritmi rekurzivne izgradnje modela radne okoline te je napravljena njihova usporedba. Istraživanje je obuhvatilo i problem istodobne lokalizacije i izgradnje modela radne okoline te je razvijen algoritam zasnovan na značajkama. Kao osnovni percepcijski senzor korišten je prsten ultrazvučnih senzora udaljenosti smještenim na obodu tijela robota. Implementirani su algoritmi provjereni prvo simulacijski unutar razvijenog AMORsim simulatora, a zatim i eksperimentalno korištenjem mobilnih robota Pioneer 2 DX i Pioneer 3 DX.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika, Računarstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA