Dissertação

Mobile robot localization using on-board and off-board laser range finders and reflective markers EVALUATED

Os robôs móveis são uma solução fiável na indústria e em instalações nucleares no transporte de cargas radioactivas. No entanto, as soluções comuns na indústria baseiam-se em sensores on-board que podem falhar devido a uma exposição próxima à carga radioactiva. Uma solução redundante com sensores off-board pode melhorar fiabilidade dos métodos de localização do robô. Os sensores podem ser usados como dois sistemas independentes, um on-board e outro off-board, ou então juntos num sistema único. Os sensores abordados são Laser Range Finders e os marcos de navegação são marcadores reflectivos, que estão ambos on-board e off-board. O foco deste trabalho são os algoritmos e a sua performance. Os algoritmos estudados são: o Extended Kalman Filter o Unscented Kalman Filter e o Monte Carlo Localisation por serem os mais usados na literatura. A novidade introduzida por este trabalho é a combinação destes algoritmos e com os sensores on-board e off-board. O modelo de sistema é aplicado a um veículo com duas rodas de tracção e direccionais. No entanto, o método de localização não perde generalidade para outros veículos desde que se desloquem num espaço bidimensional. No modelo de observação é assumida a associação sem erro de marcadores detectados e que os marcadores são detectados com qualquer ângulo de incidência do laser. Foram obtidos resultados de uma simulação de um cenário semelhante ao edifício do International Thermonuclear Experimental Reactor. Não obstante, a solução de localização pode ser aplicada a cenários como armazéns industriais.
Laser Range Finder, Marcadores Reflectivos, Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter, Monte Carlo Localisation, Localização

Novembro 23, 2017, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Alberto Manuel Martinho Vale

Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN)

Investigador

ORIENTADOR

Rodrigo Martins de Matos Ventura

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar