Modelování terénu a plánování pohybu pro šestinohý kráčející robot

Abstract

Obsahem této práce je plánovací technika pro šestinohý kráčející robot spolu s postupem pro modelování terénu, který využívá možná místa v terénu pro podporu robotu. Navržený postup pro sloučení měření získaných z hloubkové kamery poskytuje přesnou rekonstrukci okolí robotu. Na základě kompaktních měření prostředí je sestaven vhodný model reprezentace prostředí pro plánování. Model je tvořen mřížkovou elevační mapou, která podporuje plánování pohybu pro šestinohý kráčející robot. Vytvořený model prostředí je dále upraven pro věrohodnější reprezentaci problematických částí ležících před robotem, které poskytují pouze omezené množství míst pro došlap nohy robotu. Dále je navržen postup pro efektivní využívání vhodných pozic terénu na základě hodnotící funkce. Navrženy jsou také praktická zjednodušení pro reprezentaci pohybu robotu, která efektivně zrychlují plánování pohybu vpřed. Navržený postup byl úspěšně ověřen reálnými experimenty.

A planning technique for six-legged walking robot is presented in this thesis along with a terrain modelling approach that allows to exploit possible supporting footholds of the surface. The proposed approach for merging measurements provided by a depth camera sensor allows to reconstruct the robot surrounding. Based on the measurements of the environment, a grid based elevation map is constructed to create a suitable world model supporting motion planning for the six-legged walking robot. Such a model is adjusted to precisely represent a problematic passage in front of the robot by that provides only a limited number of possible locations for the robot footholds. Furthermore, an approach for an efficient utilization of the suitable positions of the terrain is proposed based on an evaluation function. Practical simplifications of the robot motion representation are proposed to efficiently speed up the planning of the robot forward motion over the terrain. Moreover, the proposed approach was successfully verified in real experiments.