Система автоматичного керування мобільними роботами з допомогою лазерних сенсорів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorТимчик, Григорій Семенович
dc.contributor.authorБобошко, Євгеній Анатолійович
dc.date.accessioned2026-01-05T13:25:55Z
dc.date.available2026-01-05T13:25:55Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМагістерська 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.
dc.description.abstractotherThe master's thesis is devoted to the development and research of an automated control system for a mobile robot based on the use of laser sensors (LIDAR) for navigation in a dynamic environment. The object of research is the process of motion control of an autonomous mobile robot in the presence of obstacles. The subject of research covers methods and algorithms for sensor data processing, trajectory planning, and reactive collision avoidance. The aim of the work is to increase the accuracy and reliability of autonomous navigation by developing a complex system that integrates global path planning with adaptive filtering of sensor noise. The thesis analyzes modern navigation methods and justifies the choice of laser scanners as the primary source of environmental information. A mathematical model of a differential drive robot was developed, and a software complex was implemented in the MATLAB environment, incorporating PRM (Probabilistic Roadmap) algorithms for global planning and Pure Pursuit for local control. Particular attention is paid to studying the impact of sensor noise on navigation quality. Filtering methods (Kalman filter, Particle filter) were implemented and compared. It was experimentally determined that the optimal hardware solution meeting the "cost/efficiency" criterion is the Hokuyo URG-04LX sensor combined with the developed software error compensation algorithms. The "LIDAR-Avoid" startup project was developed, offering a universal navigation software module for upgrading warehouse equipment. The economic feasibility of the system implementation is proven.
dc.format.extent167 с.
dc.identifier.citationБобошко, 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.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/77843
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectмобільний робот
dc.subjectнавігація
dc.subjectлідар
dc.subjectфільтр калмана
dc.subjectprm
dc.subjectpure pursuit
dc.subjectros
dc.subjectmatlab
dc.subjectстартап
dc.subjectmobile robot
dc.subjectnavigation
dc.subjectlidar
dc.subjectkalman filter
dc.subjectstartup
dc.subject.udc681.51:004.94
dc.titleСистема автоматичного керування мобільними роботами з допомогою лазерних сенсорів
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Boboshko_magistr.pdf
Розмір:
4.92 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (КІТВП)
Магістерські роботи