Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Αυτόνομη πλοήγηση βασισμένη σε όραση για το υποβρύχιο όχημα BlueROV2

Siolis Panagiotis

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η χρήση αλγορίθμων ταυτόχρονου εντοπισμού και χαρτογράφησης (Simultaneous Localization And Mapping - SLAM) είναι ευρέως διαδεδομένη στον τομέα της ρομποτικής, ειδικά όταν αναφερόμαστε σε ρομποτικά οχήματα εδάφους. Οι αλγόριθμοι SLAM που βασίζονται σε οπτικές πληροφορίες που παρέχονται από μία κάμερα, απαιτούν τη συμπερίληψη μιας διαδικασίας γνωστής ως βαθμονόμησης, δηλαδή την απόκτηση ή την εκτίμηση όλων των παραμέτρων της κάμερας που απαιτούνται για τη σωστή λειτουργία του αλγόριθμου SLAM. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, εστιάζουμε στη χρήση αλγορίθμων visual SLAM, όχι σε επίγεια ρομποτικά οχήματα, αλλά σε υποβρύχια ρομποτικά οχήματα που μπορούν να ελεγχθούν εξ αποστάσεως (Remotely-Operated Vehicles - ROVs). Συγκεκριμένα, έχει αναπτυχθεί μια προσέγγιση visual SLAM για το BlueROV2, το οποίο είναι ένα μικρού μεγέθους υποβρύχιο ρομπότ που χρησιμοποιείται για αποστολές έρευνας και εξερεύνησης ωκεανών μέχρι το βάθος των 100 μέτρων. Η προτεινόμενη προσέγγιση βασίζεται στον αλγόριθμο ORB-SLAM3 και είναι προσαρμοσμένη για εκτέλεση επάνω στο ROV, χρησιμοποιώντας το Robot Operating System (ROS) framework. Η επιτυχής ανάπτυξη της προσέγγισής μας απαιτούσε δύο τροποποιήσεις υλικού στο BlueROV2: αντικατάσταση του προεγκατεστημένου ενσωματωμένου υπολογιστή Raspberry Pi 3 με τον πιο ισχυρό Raspberry Pi 4 και αντικατάσταση της προεγκατεστημένης μονο-κάμερας με στερεο-κάμερα Intel RealSense T265 για αξιοποίηση των δυνατοτήτων του ORB-SLAM3. Ταυτόχρονα, προτείνεται ένας αλγόριθμος ελέγχου για την κίνηση του ROV, ο οποίος είναι σε θέση να εκτελεί διάφορα μοτίβα κίνησης, όπως κίνηση κατά μήκος μιας γραμμής, ενός τετραγώνου, ενός κύκλου ή μιας σπείρας, περνώντας από σημεία που παρέχει ο χρήστης. Ο συνδυασμός των προτεινόμενων προσεγγίσεων SLAM και ελέγχου κίνησης καθιστά το όχημα ικανό να κινείται σε ένα άγνωστο περιβάλλον χωρίς εμπόδια, με ελάχιστη μόνο παρέμβαση του χρήστη. Τα αποτελέσματα προέκυψαν μέσα από εκτενείς προσομοιώσεις σε υδάτινα περιβάλλοντα, αλλά και σε ένα πραγματικό εσωτερικό περιβάλλον, ωστόσο εκτός νερού, εφόσον το τροποποιημένο BlueROV2 δεν είναι ακόμα 100% αδιάβροχο. Σε κάθε περίπτωση, η προτεινόμενη προσέγγιση επιτρέπει την επιτυχή πλοήγηση, αρκεί να εντοπιστεί επαρκής αριθμός οπτικών χαρακτηριστικών στο περιβάλλον.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες