Um Sistema para Mapeamento de Grandes Regiões usando GraphSLAM

Nome: Filipe Wall Mutz
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 21/05/2014
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Alberto Ferreira De Souza Orientador
Thiago Oliveira dos Santos Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Alberto Ferreira De Souza Orientador
Claudine Santos Badue Gonçalves Examinador Interno
Thiago Oliveira dos Santos Coorientador

Resumo: Um dos grandes desafios de robótica nos últimos anos tem sido o desenvolvimento de veículos robóticos com alto nível de autonomia, capazes de navegar por longos períodos de tempo sem a intervenção de um usuário humano. Existe uma grande expectativa de que, no futuro, os automóveis autônomos possam ser usados para prover acessibilidade para deficientes, reduzir o tempo e o custo para transportar cargas e oferecer conforto para pessoas que não podem ou simplesmente não querem dirigir. Além disso, o uso de veículos autônomos tem o potencial para aumentar significativamente a segurança no trânsito uma vez que os robôs possuem uma capacidade ampliada de observar o mundo e não estão sujeitos a estados indesejados como cansaço, nervosismo, embriaguez, pressa ou estresse.
Neste trabalho, foi estudado o problema de criação de mapas de grandes regiões para a localização e navegação de automóveis autônomos. Foram estudadas várias abordagens para solução do problema e foi desenvolvido um sistema de mapeamento de grandes regiões (Large-scale Environment Mapping System LEMS) usando o algoritmo GraphSLAM baseado em poses. Os experimentos realizados mostraram que o LEMS foi capaz de mapear com uma boa qualidade diferentes regiões com tamanhos e características específicos.
Durante o desenvolvimento do LEMS foi observado que os erros de odometria eram não-gaussianos e sujeitos a bias. Por isto, foi criada uma ferramenta para encontrar automaticamente o bias usando otimização por enxame de partículas. Os experimentos realizados mostraram que ao integrar o bias à odometria, o dead-reckoning foi capaz de aproximar com uma boa precisão o trajeto medido pelo GPS.

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