8331763666

3

1.3. Problemy związane z realizacją tematu

1.3    Problemy związane z realizacją tematu

Głównymi trudnościami, z którymi wiąże się realizacja mapowania i lokalizacji jest problem dopasowania cech uzyskanych ze skanu do tych istniejących już na mapie. Proces ten wymaga określenia warunków, które w możliwie jednoznaczny sposób pozwolą na klasyfikację podobieństwa dwóch prymitywów geometrycznych z uwzględnieniem przyjętego przedziału ufności (dopuszczalnych odchyleń) dla każdej wartości porównawczej. Wiąże się to z projektowaniem złożonych algorytmów oraz ich wielokrotnym, często żmudnym testowaniem i strojeniem. Od poprawnego dopasowania cech map: lokalnej i globalnej zależy skuteczność i jakość algorytmu, dlatego warunki klasyfikacji powinny być bardzo rygorystyczne, a zabezpieczenia kładzione na przypadki błędnej identyfikacji zwielokrotnione.

Problemem innej natury jest sposób działania wykorzystanych dalmierzy i wynikające z tego ograniczenia. W przypadku skanerów laserowych, mimo że ich precyzja jest duża, istnieją sytuacje, w których użyteczność jest wątpliwa. Wymienić tutaj można, np. drucianą siatkę, przez którą robot nie przejedzie, a którą z dużym prawdopodobieństwem promienie lasera mogą „przeoczyć”. Innym trudnym elementem środowiska jest powierzchnia lustrzana, która ustawiona pod niezerowym kątem do promienia odbija go, co skutkuje znikomą energią fali odbitej. Także obiekty przeźroczyste stanowią spoiy kłopot. Środowiska o różnych gęstościach optycznych zgodnie z prawem Snella powodują ugięcie promieni świetlnych w momencie przejścia z jednego do drugiego co może przekłamywać wynik pomiaru.

1.4    Opis rozdziałów

W rozdziale drugim znajduje się opis urządzenia jakim jest robot mobilny, przedstawiono podział jednostek naziemnych ze względu na mobilność oraz krótki opis kinematyki robota (2,0). Omówiono w nim także problem odometrii oraz rozmieszczenie skanera laserowego w lokalnym układzie współrzędnych związanym z robotem.

Rozdział trzeci zawiera informacje na temat sensorów odległości takich jak czujniki podczerwieni, sonary ultradźwiękowe oraz skanery laserowe. Scharakteryzowano w nim także pokrótce skaner LMS200 firmy SICK wykorzystany w celach badawczych.

Rozdział czwarty opisuje przykładowe sposoby reprezentacji środowiska w formie mapy i wskazuje na ich podstawowe właściwości.

W rozdziale piątym zawarto opis zbudowanego do badań i celów dydaktycznych środowiska symulacyjnego oraz przedstawiono sposób w jaki realizuje wirtualny pomiar.