Navigace pozemního robotu v nerovném terénu
Mobile Robot Navigation on Rough Terrain
Typ dokumentu
bakalářská prácebachelor thesis
Autor
Vratislav Besta
Vedoucí práce
Chudoba Jan
Oponent práce
Prágr Miloš
Studijní program
Kybernetika a robotikaInstituce přidělující hodnost
katedra kybernetikyObhájeno
2023-02-07Práva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Nerovný terén představuje velkou výzvu pro úlohu navigace díky své rozmanitosti a odhadu jeho sjízdnosti oproti rovným plochám. Tato bakalářská práce se zabývá navigací z bodu do bodu smykově řízeného pozemního mobilního robotu v neznámém, primárně venkovním, nerovném prostředí. První část shrnuje state-of-the-art metody mapování, především algoritmy simultánní lokalizace a mapování (SLAM). Druhá část představuje návrh navigačního systému a jeho implementaci v podobě Robot Operating System (ROS) projektu. Navržená metoda využívá algoritmu lidarové inerciální odometrie pomocí vyhlazování a mapování (LIO-SAM) pro odhad polohy a registraci lidarových skenů. Průběžně tvořená 2.5D mapa sjízdnosti slouží jako podklad pro úlohu plánování cesty, využívající kombinaci globálního a lokálního plánovače, které v pořadí používají Dijkstrův algoritmus a algoritmus konceptu dynamického okna (DWA). Nasledně je v simulátoru provedeno několik experimentů ukazující omezení a schopnost navržené metody naplánovat bezkolizní sjízdnou cestu skrz dané prostředí. Rough terrain poses a great challenge to the navigation task due to its diversity and traversability estimation as opposed to flat surface areas. This bachelor's thesis deals with the point-to-point navigation of a mobile skid-steered ground robot in an unknown, primarily outdoor, rough-terrain environment. The first part reviews state-of-the-art mapping methods, especially Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) algorithms. The second part presents a design of the navigation system and the implementation of the proposed method as a Robot Operating System (ROS) project. The designed method incorporates Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping (LIO-SAM) algorithm for pose estimation and registration of lidar scans. A continuously created 2.5D traversability map serves as an underlay for the path-planning task, which utilizes a combination of the global and local planner, using the Dijkstra and the Dynamic Window Approach (DWA) algorithm, respectively. Subsequently, several experiments are conducted in a simulator to show both the constraints of the proposed method and the ability to plan a traversable obstacle-free path through a given environment.
Kolekce
- Bakalářské práce - 13133 [778]