Autonomna navigacija mobilnih robota zasnovana na ultrazvučnim senzorima udaljenosti

disertacija

• Naslov (engleski): Autonomous Navigation of Mobile Robots Based on Ultrasound Range Sensors
• Autor: Edouard Ivanjko
• Mentor: Ivan Petrović (mentor)
• Član povjerenstva: Nedjeljko Perić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivan Petrović (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Davor Antonić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Nikola Bogunović (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Fetah Kolonić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; (Zavod za automatiku i računalno inženjerstvo); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Elektrotehnika
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 621.3 - Elektrotehnika ; 004 - Računalna znanost i tehnologija. Računalstvo. Obrada podataka

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 ·sto 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 polo·zaja 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.

• Ključne riječi: mobilni robot; simulator mobilnog robota; umjeravanje odometrije; lokalizacija mobilnog robota; modeliranje okoline
• Ključne riječi (engleski): mobile robot; mobile robot simulator; odometry calibration; mobile robot localization; environment modeling
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:370333
• Projekt: Šifra: 036-0363078-3018; Naziv: Upravljanje mobilnim robotima i vozilima u nepoznatim i dinamičkim okruženjima; Voditelj: Ivan Petrović; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: MZOS; Linija financiranja: ZP
• Studijski program: Naziv: Elektrotehnika; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: poslijediplomski znanstveni (doktorski); Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, po-dručje tehničkih znanosti (dr. sc.)
• URL zapisa u katalogu: http://lib.fer.hr/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=33332
• Vrsta resursa: Tekst
• Opseg: 202 str.
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-03-20 11:56:41