Система автоматичного керування мобільними роботами з допомогою лазерних сенсорів
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація присвячена розробці та дослідженню автоматизованої системи керування мобільним роботом, що базується на використанні лазерних сенсорів (ЛІДАРів) для навігації у динамічному середовищі.
Об’єктом дослідження є процес керування рухом автономного мобільного робота в умовах наявності перешкод. Предметом дослідження є методи та алгоритми обробки сенсорних даних, планування траєкторії та реактивного уникнення колізій. Мета роботи полягає у підвищенні точності та надійності автономної навігації шляхом розробки комплексної системи, що інтегрує глобальне планування маршруту з адаптивною фільтрацією шумів сенсорів. У роботі проведено аналіз сучасних методів навігації, обґрунтовано вибір лазерних сканерів як основного джерела інформації про навколишнє середовище. Розроблено математичну модель руху робота з диференціальним приводом та реалізовано програмний комплекс у середовищі MATLAB, який включає алгоритми PRM (Probabilistic Roadmap) для глобального планування та Pure Pursuit для локального керування. Особливу увагу приділено дослідженню впливу шумів сенсорів на якість навігації. Реалізовано та порівняно методи фільтрації (фільтр Калмана, фільтр частинок). Експериментально визначено, що оптимальним апаратним рішенням для задоволення критерію «вартість/ефективність» є сенсор Hokuyo URG-04LX у поєднанні з розробленими алгоритмами програмної компенсації похибок. Розроблено стартап-проект «LIDAR-Avoid», який пропонує універсальний програмний модуль навігації для модернізації складської техніки. Доведено економічну доцільність впровадження системи.
Опис
Ключові слова
мобільний робот, навігація, лідар, фільтр калмана, prm, pure pursuit, ros, matlab, стартап, mobile robot, navigation, lidar, kalman filter, startup
Бібліографічний опис
Бобошко, Є. А. Система автоматичного керування мобільними роботами з допомогою лазерних сенсорів : магістерська дис. : 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка / Бобошко Євгеній Анатолійович . – Київ, 2025. – 167 с.