Алгоритми локалізації та навігації рухомих об’єктів в закритих приміщеннях
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
На сьогоднішній день багато галузей використовують автономних роботів для виконання різноманітних завдань без втручання оператора. Ключовою складовою успішного застосування автономних роботів є ефективні алгоритми локалізації та навігації, які дозволяють їм орієнтуватися у просторі, уникати перешкод та точно виконувати поставлені завдання. У відкритих середовищах ця задача ефективно вирішується за допомогою глобальних навігаційних супутникових систем (GNSS), таких як GPS або Galileo. Проте, в умовах закритих приміщень на складах, у виробничих цехах, лікарнях або житлових будинках - використання таких систем стає неможливим через слабкий або повністю відсутній супутниковий сигнал, складну геометрію приміщень та наявність численних динамічних перешкод.
Забезпечення точної навігації в таких умовах стає критично важливим, особливо коли мова йде про завдання, що потребують високої точності позиціонування, як-от переміщення роботів вузькими проходами або робота в приміщеннях з працівниками. Навіть незначна помилка в навігації може спричинити пошкодження товару, приміщення або травмування персоналу. У дисертаційній роботі розроблено алгоритм локалізації та навігації мобільних платформ у закритих приміщеннях, який ґрунтується на комплексування інформації з різних сенсорів. Мета дисертаційної роботи: підвищення точності локалізації та навігації мобільних об’єктів в умовах закритих приміщень методами комплексування навігаційної інформації, отриманої з різних джерел первинних даних. Об’єкт дослідження: локалізація та навігація рухомих об’єктів в закритих приміщення з використанням різнорідних сенсорів.
Предмет дослідження: методи визначення навігаційних параметрів в закритих приміщеннях з використанням різнорідних сенсорів.
Практичне значення одержаних результатів:
1. Розроблений алгоритм забезпечує підвищену точність визначення просторового положення та переміщення мобільних об’єктів у закритих приміщеннях, де використання традиційних GPS-технологій є неможливим або обмеженим.
2. Алгоритм може ефективно застосовуватись на мобільних роботизованих платформах, що функціонують у складських приміщеннях, виробничих комплексах, логістичних центрах та інших закритих середовищах, де потрібна автономна навігація та точна локалізація об’єктів.
3. Алгоритм підтримує інтеграцію необмеженої кількості сенсорів, зокрема систем LIDAR, енкодерів коліс та IMU, що забезпечує можливість адаптації до конкретних умов експлуатації та задач, які стоять перед системою.
4. Алгоритм відзначається низькими вимогами до обчислювальних ресурсів, що дозволяє реалізувати його на доступних та енергоефективних апаратних платформах, таких як Raspberry Pi, Odroid XU4, Asus Tinker Board та інших мікрокомп’ютерах. Це відкриває можливості для широкого практичного впровадження у мобільну робототехніку, зокрема в бюджетні автономні рішення для малого та середнього бізнесу.
Опис
Ключові слова
локалізація, фільтр Калмана, навігація, SLAM, localization, navigation, automation, mobile objects, SLAM, Kalman filter, particle filter
Бібліографічний опис
Юрченко, О. А. Алгоритми локалізації та навігації рухомих об’єктів в закритих приміщеннях : магістерська дис. : 172 Електронні комунікації та радіотехніка / Юрченко Олександр Анатолійович. - Київ, 2025. - 96 с.