news!
people
activities
equipments
publications
collaborations
past_activities
links
search
  
 > Home > Publications >

Diolaiti N.
"Sistema di navigazione per robot mobili in ambienti sconosciuti"
 
Type Master Thesis
Author(s) Diolaiti N.
Title Sistema di navigazione per robot mobili in ambienti sconosciuti
Editor Università degli Studi di Bologna - Facoltà di Ingegneria - DEIS
Keywords Robot mobili, Map building, Griglie di occupazione, Pianificazione del moto, Campi potenziali
Abstract

Il notevole incremento delle potenze di calcolo disponibili rende oggi possibile la realizzazione di robot dotati di un certo grado di autonomia. Intuitivamente, si può affermare che un robot è tanto più autonomo quanto più è elevata la sua capacità di svolgere compiti e prendere decisioni senza richiedere interventi esterni. Robot autonomi possono essere impiegati in numerose situazioni, a partire dai lavori di pulizia di case e uffici, per finire alla guida di persone handicappate ed al lavoro in luoghi non raggiungibili da esseri umani, come i fondali marini, le miniere ed i reattori nucleari.

In tale contesto di ricerche, riveste un ruolo di fondamentale importanza lo studio dell'interazione tra il robot e l'ambiente ad esso circostante. Si possono individuare essenzialmente tre fasi che caratterizzano tale processo: per prima cosa occorre acquisire informazioni sulle caratteristiche e sulla posizione degli oggetti che circondano il robot mediante sensori eterocettivi; successivamente tali informazioni devono essere elaborate al fine di costruire una descrizione sintetica dell'ambiente e di scartare le informazioni incoerenti dovute ad imprecisioni dei sensori; infine, occorre decidere l'azione più opportuna da intraprendere in base alle conoscenze acquisite. Questo processo deve inoltre svolgersi nel più breve tempo possibile, al fine di rendere il sistema pronto a riconoscere eventuali variazioni dell'ambiente.

Lo scopo di questa tesi è quello di studiare tecniche in grado di rendere capace un robot mobile di navigare in un ambiente indoor inizialmente sconosciuto, generando nel contempo una mappa degli ostacoli che lo circondano e che potrà essere successivamente utilizzata per lo svolgimento di compiti di più alto livello. La mappa sarà inoltre in grado di incorporare eventuali variazioni dell'ambiente, per rispecchiarne lo stato ad un determinato istante. Gli algoritmi che verranno descritti nel seguito sono stati implementati su di un robot mobile Pioneer 2 DX, prodotto dalla ActivMedia Robotics, acquisito recentemente dal L.A.R.

Il lavoro e' concettualmente organizzato nel seguente modo:

  • Il capitolo 2, riguarderà i sensori comunemente utilizzati nell'ambito della robotica mobile, con particolare attenzione ai sonar ed agli encoders.
  • Nel capitolo 3 verranno approfonditi i sistemi di map-building basati sul concetto di griglia di occupazione, utilizzando in particolare un approccio basato sul Transferable Belief Model (indicato anche come TBM nel seguito).
  • Successivamente, nel capitolo 4, si affronteranno le problematiche relative alla pianificazione del moto di un robot mobile. Si prenderà spunto dal metodo dei campi potenziali per sviluppare un pianificatore reattivo basato sulla mappa costruita secondo il metodo del TBM. Tale pianificatore sarà orientato al concetto di esplorazione, ed avrà la capacità di ``seguire´´ gli ostacoli via via rilevati allo scopo di acquisire il maggior numero di informazioni possibile sulle loro caratteristiche.
  • Nel capitolo 5 si illustrerà l'architettura del software di controllo per la piattaforma Pioneer, sviluppato utilizzando la programmazione a oggetti in linguaggio C++ al fine di ottenere una chiara suddivisione delle unità funzionali che concorrono al funzionamento del sistema.
  • Infine, nel capitolo 6, verranno mostrati i risultati sperimentali ottenuti e delineate le linee di lavoro per eventuali sviluppi futuri.
  • Notes
    Relatore:
    Chiar.mo Prof. Ing. Claudio Melchiorri
    Correlatori:
    Chiar.mo Prof. Ing. Claudio Bonivento
    Dott. Ing. Marco Gilioli
    Document 25d4.Document.pdf (16661928 bytes)
    Year 2001


    pick and add to your personal selectionexplain the meaning of the fieldsHOMELOGIN (you are guest)   Web Oriented Database Home
    Copyright © 2000, DEIS - University of Bologna. All rights reserved.
    Send an e-mail to the WebMaster