System Nawigacji Mobilnego Robota Kurier oparty na reprezentacji BIM

• Autorzy: Siemiątkowska B. , Harasymowicz-Boggio B. , Różańska-Walczuk M. , Przybylski M. , Chojecki R. , Walęcki M. , Węclewski P. , Wiśniowski M. , Borkowski A.

Warianty tytułu

EN

BIM based indoor navigation system of Kurier mobile robot

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem projektu jest rozwinięcie semantycznego systemu nawigacji autonomicznego przy zastosowaniu BIM (ang. Building Information Modeling). Opisana reprezentacja umożliwia nawigację semantyczną robota i określenie calu trasy robota na różnych poziomach abstrakcji. Przedstawiony w artykule algorytm hierarchicznego planowania trasy jest w stanie wygenerować ścieżkę suboptymalną, jednocześnie zawiera sekwencje akcji niezbędnych do bezpiecznego poruszania się robota. Proces nawigacji wspierany jest przez lokalizację semantyczną, która wykorzystuje dwie metody: wykrywanie obiektów bazujące na chmurze punktów (dane pobrane z kamery 3D i przekonwertowanie w chmurę punktów) i wizyjnej detekcji płaskich wzorców naturalnych (na podstawie obrazów pochodzących z dwóch kolorowych kamer umieszczonych na bokach robota).

EN

In this paper the problem of BIM based indoor navigation is considered. The purpose of the project is to develop the semantic navigation system of an autonomous robot using BIM. The described representation enables semantic robot navigation with a goal specified at a various levels of abstraction. Presented in this paper hierarchical path planning algorithm is able to generate a time-optimized path including a sequence of actions required for robot safely movement across the whole building. The navigation process is supported by semantic localization which utilizes two methods: object detection based on point cloud (the 3D camera data aquired and converted into point cloud) and visual object detection (based on the image taken from two color cameras placed on the sides of the robot).

Słowa kluczowe

PL

robotyka; robot mobilny; system nawigacji; robot Kurier; modelowanie informacji o budynku; BIM; planowanie ścieżki

EN

robotics; mobile robot; Kurier robot; navigation system; BIM; building information modelling; path planning

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 182, t. 1
• Strony: 217--226
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Siemiątkowska B.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Harasymowicz-Boggio B.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Różańska-Walczuk M.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Przybylski M.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Chojecki R.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Walęcki M.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Węclewski P.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Wiśniowski M.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Borkowski A.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, ul. Pawińskiego 5B, 02-106 Warszawa, Polska

Bibliografia

• [1] J. Borenstein, H. Everett and L. Feng, Where am l? Sensors and Methods for Mobile Robot Positioning. MIT Press, 1996.
• [2] B. Coltin. M. Veloso and R. Ventura. Dynamic User Task Scheduling for Mobile Robots. AAAI Workshop, 2011. s. 27-32.
• [3] F. Fahimi. Autonomous Robots. Modeling, Path Planning, and Control. Edmonton (AL), Springer 2009.
• [4] F. Harmelen, L. Lifschitz i B. Porter. Handbook of Knowledge Representation. Oxford, Elsevier, 2008.
• [5] M. Hvilhoj and S. Bogh. Little Helper - An Autonomous Industrial Mobile Manipulator Concept. Int J Adv Robotic Sy 2011, vol.8, No. 2, s. 80-90.
• [6] M.Przybylski and B.Siemiątkowska. A New CNN-Based Method of Path Planning in Dynamic Environment. In: The 11th International Conference on Artificial Intelligence and Soft Computing ICA1SC 2012. Proceedings. LNCS, Springer, 2012.
• [7] Z. Shiller et al. Motion Planning in Dynamic Environments. In: Autonomous Navigation in Dynamic Environments. Stanford (CA). Springer. 2007, s. 107-119.
• [8] R. Siegwart and l. R. Nourbakhsh, Introduction to Autonomous Mobile Robots. Cambridge (MA), MIT Press, 2004.
• [9] B. Siemiątkowska et al. A mobile robot navigation with use of CUDA parallel architecture. JAMR1S, 2011, No. 3, vol. 5, s. 79-84.
• [10] B. Siemiątkowska, J. Szklarski i A. Borkowski. Towards Semantic Navigation in Mobile Robotics. LNCS, Springer, 2011, vol. 5765, s. 719-748.
• [11] B. Siemiątkowska, J. Szklarski and M. Gnatowski. Mobile robot navigation with the use of semantic map constructed from 3D laser range scans. CONTROL CYBERN 2011, vol. 40, s. 437-453.
• [12] M. Takahashi et al. Developing a mobile robot for transport applications in the hospital domain. ROBOT AUTON SYST 2010. vol. 58. No. 7, s. 889-899.
• [13] S. Thrun, W. Burgard and D. Fox. Probabilistic Robotics. Cambridge (MA), MIT Press, 2005.
• [14] C.G. Cassandras and S. Lafortune. Introduction lo Discrete Event Systems. Secaucus (NJ), Springer NY 2006.
• [15] T. Georgiou. Fast Match Template - OpenCV Wiki, http://opencv.willowgarage.com/wiki/FastMatchTemplate