Návrh a implementace lokalizačního modulu pro autonomní mobilní robot

25. 7. 2007, BrnoPřipravil: Ing. Jaroslav Novotný

Návrh a implementace lokalizačního modulu pro autonomní mobilní robot

Vypracoval: Filip Koutský

Vedoucí práce: Ing. Vít Ondroušek Ph.D.

• Návrh a implementace konfigurovatelného modulu poskytujícího data o poloze, které bude schopen ukládat a přeposílat řídící jednotce autonomního mobilního robotu

• Odzkoušení modulu v reálném prostředí a vyhodnocení použitelnosti pro autonomní mobilní robot.

Cíl práce

Schéma autonomního robotu

IRC senzory

Modul GPS/Galileo

Stejnosměrný motor

Servomotor řízení

HD kamery

Kompas

Lokalizační modul

Rozpoznávání obrazu

ArduinoŘízení motorů a

snímání dat z IRC senzoru a kompasu

Modul pro výpočet ackermanova pohybu

Mapový software

Hlavní řídicí program

Způsob komunikace a získávání dat ze senzoru

• Jednosměrná sériová komunikace

• Knihovna javax.comm

• Frekvence snímání 1Hz

• Formát NMEA 0183

Konfigurovatelnost modulu

• Textový konfigurační soubor• Nastavuje se výpis a logování

Logování dat

• Knihovna slf4j (Simple Logging Facade for Java)

• Jednotné logování• Nastavení jen potřebných dat• Výstup textový soubor a konzole• Zvlášť výstup pro GPS data

Grafické rozhraní

• Okno jen pro výpis• Výpis jen nastavených dat

Měření s lokalizačním modulem

• Arboretum Mendelovy univerzity

• 4 měření

• Zpracování v programu ArcGis

• Zjištění opakovatelnosti měření

• Vyhodnocení použitelnosti senzoru

Výsledky měření opakovatelnosti

50 100 150 200 250 300 350 400 4500

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Procentuální obsažení bodů v odchylkách δ

První proti druhému

Druhé proti třetímu

Třetí proti prvnímu

Druhé proti čtvrtému

Třetí proti čtvrtému

Čtvrté proti prvnímu

Maximální vzdálenost bodů δmax[cm]

Mn

ožs

tví

bo

dů

vzd

ále

nýc

h m

axi

má

lně

o δ

[%

]

Závěr

• Vytvořen konfigurovatelný lokalizační modul

• Otestován v reálném prostředí a vyhodnocen

jako použitelný pro dané řešení

• Modul nadále využíván na autonomním robotu

• Využití modulu i při robotických soutěžích

• Možnost využití i pro jiné řídící jednotky

pracující s polohovými daty

Děkuji Vám za pozornost