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Publicada porMaría Mercedes Macías de la Fuente Modificado hace 8 años
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Robótica Inteligente L. Enrique Sucar Marco López ITESM Cuernavaca
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Construcción de Mapas " Combinación de sensores (fusión sensorial) " Exploración " Seguimiento de la ubicación
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Contexto " Ambientes interiores sin marcas artificiales. " Piso plano. " Robot redondo. " Robot móvil con odómetro, sonares y telémetro láser de bajo costo (cámara + generador de línea láser). " Uso de un mapa métrico probabilista.
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Retos Construcción de mapas: " Fusionar la información de los sensores. " Evitar colisiones con obstáculos. " No exceder límites perceptuales de los sensores. " Corregir errores del odómetro del robot.
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El problema de construir un mapa Mapa
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Mapa de Rejilla Probabilístico Cada celda tiene asociada una probabilidad de estar ocupada
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Enfoque: Construcción de mapas
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Construcción de mapas Sonares láser mapa " ¿Cómo combinar las lecturas de los sensores? " ¿Hacia dónde mover el robot? " ¿Cómo corregir los errores odométricos?
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Componente de Fusión sensorial Idea: Una celda es considerada ocupada si es detectada al menos por un sensor P(O) = P(O sonar ORO láser ORO odómetro ) Asumiendo independencia condicional P(O) = 1 - [1 - P(O i )] i=sonar, láser odómetro *
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Componente de Exploración Idea: Mover el robot hacia la celda inexplorada más cercana " Manteniendo una distancia prudente a los obstáculos (si es posible) " Evitando cambios de orientación (si es posible) Posibles movimientos: Mov = {m 0,... m i,..., m 7 } m i =(dx, dy)
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Algoritmo de Iteración de valores V i (x,y) : Costo acumulado de viaje a la celda inexplorada más cercana, si el robot está en la celda (x,y) con orientación i Inicio: V i (x,y) = 0 si la celda (x,y) es inexplorada = infinito si la celda (x,y) es explorada y libre Regla de actualización: V i (x,y)=min m_j=(dx,dy) en Mov {V j (x+dx,y+dy)(Sig. celda) + C mov ((x,y),(dx,dy)) (avanzar) + C g (i,j)}(girar)
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Ejemplo
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El costo por avanzar incluye: " Distancia entre celdas " Costo de la celda destino de acuerdo a su tipo Celdas ocupadas Celdas de advertencia Celdas de viaje Celdas lejanas Espacio de viaje
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Componente de Seguimiento de la ubicación Idea:Para pequeños desplazamientos del robot, la vista láser del robot y una vista láser calculada a partir del mapa son similares Vista del mapa Vista del láser después del movimiento
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Utilizando correlación entre vistas Estimación de orientation ( : Correlación polar entre la vista láser y la vista del mapa. Estimación desplazamiento (x,y): Búsqueda en una vecindad alrededor de la posición dada por el odómetro.
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Experimento: simulación Ambiente simulado Mapa
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Experimento: robot real
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Mapa: robot real Dibujo ideal de una casa Mapa construido
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Otro ejemplo de mapa real
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