Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
Texto Completo: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/4264 |
Resumo: | One of the big challenges of robotics in the last years has been the development of robotic vehicles with high level of autonomy able of navigating for long periods of time without human intervention. There is an high expectation that, in future, autonomous vehicles can be used to provide accessibility to injured people, reduce time and cost of transportation systems, and offer comfort to people that do not want (or cannot) to drive. Besides of that, the use of autonomous vehicles has the potential to highly increase the safety in traffic due to the increased capacity of robots to observe the world, and due to the fact that robots are not subject to dangerous states, such as tiredness, anger, drunkenness, hurry or stress. The focus of this work was the problem of map building in big environments in order to make autonomous vehicles able to localize themselves and navigate. It was studied the well succeeded solutions found in literature and it was developed a Large-scale Environment Mapping System (called LEMS) using pose-based GraphSLAM algorithm. Experiments revealed that the LEMS was able to build highquality maps of different regions with specific sizes and features. During the development of LEMS, it was observed that the odometer data errors are non-Gaussians and subject to biases. Because of that, it was created a tool to automatically find the biases using particle swarm optimization. Experiments revealed that integrating the biases to odometer data, the dead-reckoning was able to reproduce with a good precision the path measured by GPS. |
id |
UFES_53519d0af220416ddbfb58ca17ea68cc |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufes.br:10/4264 |
network_acronym_str |
UFES |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
repository_id_str |
2108 |
spelling |
Santos, Thiago Oliveira dosSouza, Alberto Ferreira deMutz, Filipe WallGonçalves, Claudine Santos BadueCheein, Fernando Alfredo Auat2016-08-29T15:33:18Z2016-07-112016-08-29T15:33:18Z2014-07-30One of the big challenges of robotics in the last years has been the development of robotic vehicles with high level of autonomy able of navigating for long periods of time without human intervention. There is an high expectation that, in future, autonomous vehicles can be used to provide accessibility to injured people, reduce time and cost of transportation systems, and offer comfort to people that do not want (or cannot) to drive. Besides of that, the use of autonomous vehicles has the potential to highly increase the safety in traffic due to the increased capacity of robots to observe the world, and due to the fact that robots are not subject to dangerous states, such as tiredness, anger, drunkenness, hurry or stress. The focus of this work was the problem of map building in big environments in order to make autonomous vehicles able to localize themselves and navigate. It was studied the well succeeded solutions found in literature and it was developed a Large-scale Environment Mapping System (called LEMS) using pose-based GraphSLAM algorithm. Experiments revealed that the LEMS was able to build highquality maps of different regions with specific sizes and features. During the development of LEMS, it was observed that the odometer data errors are non-Gaussians and subject to biases. Because of that, it was created a tool to automatically find the biases using particle swarm optimization. Experiments revealed that integrating the biases to odometer data, the dead-reckoning was able to reproduce with a good precision the path measured by GPS.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.TextMUTZ, Filipe Wall. Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM. 2014. 113 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2014.http://repositorio.ufes.br/handle/10/4264porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em InformáticaPrograma de Pós-Graduação em InformáticaUFESBRCentro TecnológicoLocalização e mapeamento simultâneos (SLAM)RobóticaInteligência computacionalAprendizado do computadorVeículos autônomosMapas - EscalasCiência da Computação004Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAMinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALDissertacao-Filipe-final-Revisado.pdfapplication/pdf4933247http://repositorio.ufes.br/bitstreams/0352db5b-55be-4540-8b65-818457161590/download53aad1c8311e994d6cd2a96792474d67MD5110/42642024-07-17 17:01:38.83oai:repositorio.ufes.br:10/4264http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:53:50.870282Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM |
title |
Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM |
spellingShingle |
Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM Mutz, Filipe Wall Localização e mapeamento simultâneos (SLAM) Ciência da Computação Robótica Inteligência computacional Aprendizado do computador Veículos autônomos Mapas - Escalas 004 |
title_short |
Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM |
title_full |
Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM |
title_fullStr |
Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM |
title_full_unstemmed |
Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM |
title_sort |
Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM |
author |
Mutz, Filipe Wall |
author_facet |
Mutz, Filipe Wall |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Santos, Thiago Oliveira dos |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Souza, Alberto Ferreira de |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Mutz, Filipe Wall |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Gonçalves, Claudine Santos Badue |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Cheein, Fernando Alfredo Auat |
contributor_str_mv |
Santos, Thiago Oliveira dos Souza, Alberto Ferreira de Gonçalves, Claudine Santos Badue Cheein, Fernando Alfredo Auat |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Localização e mapeamento simultâneos (SLAM) |
topic |
Localização e mapeamento simultâneos (SLAM) Ciência da Computação Robótica Inteligência computacional Aprendizado do computador Veículos autônomos Mapas - Escalas 004 |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
Ciência da Computação |
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv |
Robótica Inteligência computacional Aprendizado do computador Veículos autônomos Mapas - Escalas |
dc.subject.udc.none.fl_str_mv |
004 |
description |
One of the big challenges of robotics in the last years has been the development of robotic vehicles with high level of autonomy able of navigating for long periods of time without human intervention. There is an high expectation that, in future, autonomous vehicles can be used to provide accessibility to injured people, reduce time and cost of transportation systems, and offer comfort to people that do not want (or cannot) to drive. Besides of that, the use of autonomous vehicles has the potential to highly increase the safety in traffic due to the increased capacity of robots to observe the world, and due to the fact that robots are not subject to dangerous states, such as tiredness, anger, drunkenness, hurry or stress. The focus of this work was the problem of map building in big environments in order to make autonomous vehicles able to localize themselves and navigate. It was studied the well succeeded solutions found in literature and it was developed a Large-scale Environment Mapping System (called LEMS) using pose-based GraphSLAM algorithm. Experiments revealed that the LEMS was able to build highquality maps of different regions with specific sizes and features. During the development of LEMS, it was observed that the odometer data errors are non-Gaussians and subject to biases. Because of that, it was created a tool to automatically find the biases using particle swarm optimization. Experiments revealed that integrating the biases to odometer data, the dead-reckoning was able to reproduce with a good precision the path measured by GPS. |
publishDate |
2014 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2014-07-30 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2016-08-29T15:33:18Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2016-07-11 2016-08-29T15:33:18Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
MUTZ, Filipe Wall. Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM. 2014. 113 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2014. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.ufes.br/handle/10/4264 |
identifier_str_mv |
MUTZ, Filipe Wall. Um sistema para mapeamento de grandes regiões usando GraphSLAM. 2014. 113 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2014. |
url |
http://repositorio.ufes.br/handle/10/4264 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
Text |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Espírito Santo Mestrado em Informática |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Informática |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFES |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro Tecnológico |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Espírito Santo Mestrado em Informática |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) instacron:UFES |
instname_str |
Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) |
instacron_str |
UFES |
institution |
UFES |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.ufes.br/bitstreams/0352db5b-55be-4540-8b65-818457161590/download |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
53aad1c8311e994d6cd2a96792474d67 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1813022516858322944 |