Dissertação
Visual Inertial Odometry for Mobile Home Robots EVALUATED
Robots conscientes dos seus ambientes, e capazes de os percorrer livremente, serão uma realidade ubíqua nas casas do futuro. Odometria visual inercial é hoje uma tecnologia possível em muitos projetos devido ao baixo custo de câmeras e unidades de medida inercial (IMU). Nesta dissertação analisamos como a inicialização do estado e propagação de dinâmicas com base em leituras da IMU, intrinsecamente sujeitas a enviesamentos (bias), devem corresponder aos movimentos capturados pela câmera. Analisamos as sinergias entre estes dois tipos de sensores no contexto de estimação de pose. O aparato experimental considerada um robot móvel com rodas, envolvendo um Raspberry Pi e uma IMU por intermédio de um Arduino. A calibração do sistema, nomeadamente a transformação rígida entre câmera e IMU, é feita com uma ferramenta disponível publicamente. Os dados visuais e inerciais são processados usando um UKF com representação de estado baseada em grupos de Lie. Propomos uma inicialização de estado para este filtro que possibilita a combinação entre as leituras integradas da IMU e dos pontos do cenário acompanhados visualmente. Resultados experimentais mostram a importância de corresponder pontos acompanhados nas primeiras imagens com as integrações das primeiras leituras da IMU, uma vez que erros significativos na estimação inicial de bias podem impedir a fusão de sensores e a convergência do filtro. Resultados mostram também que a operação do filtro de fusão permite sinergias entre os dois sensores. Enquanto a IMU fornece estimações instantâneas e seguras de velocidades de translação e rotação, a câmera fornece correção à bias da IMU.
dezembro 6, 2021, 15:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
José António Da Cruz Pinto Gaspar
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Auxiliar