System nawigacji bezkolizyjnej autonomicznego robota mobilnego SCORPION

• Autorzy: Dąbkowski M.

Warianty tytułu

EN

Collision-free navigation system for autonomous mobile robot SCORPION

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono opracowany i wykonany system nawigacji autonomicznego robota mobilnego ERSP SCORPION umożliwiający realizację zadania unikania kolizji z przeszkodami statycznymi znajdującymi się w otoczeniu, w którym robot się porusza. Do akwizycji wiedzy o otoczeniu wykorzystano czujniki odometryczne oraz podczerwieni aktywnej. Przedstawiono również wyniki badań systemu nawigacji w różnych warunkach pracy, począwszy od braku przeszkód statycznych, poprzez środowisko z pojedynczymi przeszkodami, a kończąc na złożonych układach, z większą liczbą obiektów w otoczeniu robota.

EN

The paper presents a developed and realized system of autonomous navigation for mobile robot ERSP SCORPION. It enables the collision avoidance with static obstacles located in the robot's environment. New in the navigation algorithm is applying additional behavioral mechanisms, which helped to minimize, or in some cases, to eliminate sensory errors (IR and rotary-pulse), which reducing the quantity of executed task. The diagram of the devel-oped motion algorithm is illustrated in Fig. 3. Series of dozens of real navigation tests by robot SCORPION, for different configurations of obstacles in the environment, were performed, to examine the developed system. In paper, exemplary results of navigation test for different collision scenarios, are presented. The motion path without obstacles in environment is shown in Fig. 4. In Fig. 6 the path, for a single obstacle, is demonstrated. Location of obstacle is shown in Fig. 5. In Fig. 8 the navigation path for many obstacles (schema according to the diagram on Fig. 7), is presented. The real path of robot ERSP SCORPION is demonstrated in Fig. 9. Errors of achieving of goal position by the robot are shown in Tab. 1. Obtained values confirm increasing the odometry errors with the traveled distance. Results of verification tests indicated that the proposed algorithm works correctly and the robot SCORPION avoids collisions each time.

Słowa kluczowe

PL

roboty mobilne; nawigacja robotów; systemy bezkolizyjne; budowa map otoczenia

EN

mobile robots; mobile robot's navigation; collision avoidance; map building

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 6
• Strony: 587--590
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., schem., tab.

Twórcy

autor

Dąbkowski M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Katedra Robotyki i Systemów Mechatroniki, ul. Własna Strzecha 18a, 80-233 Gdańska,

Bibliografia

• [1] Borenstein J., Everett H. R, Feng L.: Where Am I? Sensors and Methods for Mobile Robot Positioning. University of Michigan, USA, 1996 r.
• [2] Spong M. W., Vidyasagar M.: Dynamika i sterowanie robotów. WNT, Warszawa 1997.
• [3] Giergiel M. J., Hendzel Z., Żylski W.: Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych. Warszawa, Wydawnictwa Naukowe PWN 2002.
• [4] Arkin R. C.: Behavior-based robotics. MIT press. MA. 1998.
• [5] Woźniak A.: Autonomiczne roboty mobilne – laboratorium. Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 1994.
• [6] Pazderski A.: Nawigacja autonomicznego robota mobilnego ERSP SCORPION z wykorzystaniem czujników podczerwieni aktywnej. Praca dyplomowa. Politechnika Gdańska, Gdańsk 2009.
• [7] Dulęba I.: Metody i algorytmy planowania ruchu robotów mobilnych i manipulacyjnych. Warszawa, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT 2001.
• [8] MacKenzie D. C., Balch T. R.: Making a clean sweep – behavior based vacuuming. In Proceedings of the AAAI Fall Symposium, Instationating Real-World Agents.1996.
• [9] Neumann de Carvalho R., Vidal H. A., Vieira P., Ribeiro. M. I.: Complete coverage path planning and guidance for cleaning robots. In Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics. 1997.
• [10] Acar E. U., Choset H., Atkar P. X.: Complete sensor-based coverage with extended-range detectors – a hierarchical decomposition in terms of critical points and Voronoi diagrams. In: Proceedings of the IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2001.
• [11] Oktaba W.: Elementy statystyki matematycznej i metodyka doświadczalnictwa. Warszawa: Państwowe Wydawnictwa Naukowe 1977.