Lokální venkovní navigace mobilního robotu s mapováním průchodnosti terénu

Abstract

Táto práca sa zaoberá autonómnou navigáciou robota v neznámom prostredí. V rámci práce je vypracovaný prehľad techník a senzorov používaných pri simultánnej lokalizácii a mapovaní (SLAM). Následne je predstavený algoritmus iterative closest point (ICP), na ktorom je založená metóda ICP SLAM. Pri mapovaní je potrebné vyhodnotiť priechodnosť prostredia s ohľadom na kinematické a dynamické vlastnosti robota. V práci sú predstavené metódy analýzy priechodnosti prostredia. Zároveň je navrhnutý spôsob analýzy priechodnosti, založený na geometrických vlastnostiach prostredia. Na navigáciu robota je vybraná ICP SLAM metóda a implementovaná analýza priechodnosti spolu s hľadaním cesty v mape a regulátorom na sledovanie nájdenej cesty. Implementácia je otestovaná v rámci simulátoru Gazebo a testov v reálnom mestskom prostredí.

This thesis deals with autonomous navigation of mobile robot in unknown enviroment. This works contains overview of methods and techniques used for simultaneous localization and mapping (SLAM). The iterative closest point (ICP) alghorithm is introduced, on which the ICP SLAM method is based. It is necesery to evaluate traversability of enviroment while mapping. This evaluation is based on kinematic and dynamic properties of robot used. This work contains overview of traversability analysis methods. Also method for traversability evaluation is proposed, based on geometric features of enviroment. For navigation, ICP SLAM method is chosen and method for traversability analysis, pathfinding and regulator for path following is implemented. The implementation is then tested in Gazebo simulator and also in real city enviroment.