Problematyka eksploatacji autonomicznych robotów mobilnych AMR

• Autorzy: Tomasik Marcin , Lis Stanisław

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.01.65

Warianty tytułu

EN

Problems of operation of autonomous robots mobile AMRs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono problematykę funkcjonowania lokalizacji w autonomicznych robotach mobilnych AMR. Lokalizację robota mobilnego przeprowadza się nie na podstawie jednego pomiaru, lecz serii pomiarów wykonywanych najczęściej podczas jazdy. Pojedynczy pomiar dostarcza częściowych danych. Dokładne wyznaczenie położenia robota na podstawie jednego pomiaru z zastosowanie kamery było możliwe przez stereowizję, czyli układ kamer sprzężonych ze sobą, lub przez triangulację, czyli pomiar azymutu do trzech obiektów znajdujących się na jednym zdjęciu. Jak zauważono w przeprowadzonych badaniach, do lokalizacji nadają się płaskie znaczniki z dwoma wyraźnymi pionowymi krawędziami zewnętrznymi. Analiza dokładności lokalizacji na podstawie blisko położonych znaczników znajdujących się na jednym obrazie pokazuje, że mogą wystąpić niekorzystne konfiguracje powodujące bardzo duży błąd lokalizacji. Z kolei dobrą dokładność w triangulacji zawsze uzyskamy, gdy znaczniki są znacznie od siebie kątowe, co wymaga porównania kilku zdjęć lub użycia skanera laserowego, który pozwala na niemal równoczesny pomiar w obszarze o szerokich granicach kątowych.

EN

The scientific work describes the problem of the functioning of locations in AMR autonomous mobile robots. The location of the mobile robot is carried out not on the basis of one measurement, but a series of measurements performed most often while driving. A single measurement provides partial data. Accurate determination of the robot's position on the basis of one measurement with the use of a camera was possible by stereovision, i.e. a system of cameras coupled with each other, or by triangulation, i.e. measuring the azimuth to three objects in one photo. Suitable for locating are flat markers with two distinct vertical outer edges. The analysis of the location accuracy on the basis of closely located markers located in one image shows that there may be unfavorable configurations causing a very large location error. In turn, good accuracy in triangulation will always be obtained if the markers are significantly angularly apart, which requires the comparison of several photos or the use of a laser scanner that allows almost simultaneous measurement in the area with wide angular boundaries.

Słowa kluczowe

PL

autonomiczny robot mobilny; nawigacja; programowanie

EN

autonomous mobile robots; AMR; navigation; programming

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 1
• Strony: 315--318
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tomasik Marcin

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Inżynierii Bioprocesów, Energetyki i Automatyzacji, ul. Balicka 116 B, 30-149 Kraków

• https://orcid.org/0000-0002-3152-4654

autor

Lis Stanisław

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Inżynierii Bioprocesów, Energetyki i Automatyzacji, ul. Balicka 116 B, 30-149 Kraków

• https://orcid.org/0000-0002-7813-5322

Bibliografia

• [1] Ahn S., Choi J., Doh N., Chung W.: A Practical Approach for EKF-SLAM in an Indoor Environment: Fusing Ultrasonic Sensors and Stereo Camera, Autonomous Robots, vol. 24, issue 3, (2008), No 3, 315-335.
• [2] Aufrere R., Gowdy J., Mertz C., Thorpe C., Wang C., Teruko Yata T.: Perception for collision avoidance and autonomous driving. Mechatronics, (2003), No. 13(10), 1149-1161.
• [3] Azartash H., Banai N., Nguyen T. Q.: An integrated stereo visual odometry for robotic navigation. Robotics and Autonomous Systems, (2014), No.62(4), 414-421.
• [4] Bagnell J. A., Bradley D., Silver D., Sofman B., Stentz A.: Learning for Autonomous Navigation, IEEE, Robotics and Automation, (2010), No 2, 74-84.
• [5] Bonanni T. M., Della-Corte B., Grisetti G.: 3-D Map Merging on Pose Graphs. IEEE Robotics and Automation Letters, 2(2), (2017), No. 4, 1031-1038.
• [6] Borkowski A.: Od nawigacji do aplikacji w robotach mobilnych, Postępy robotyki. Sterowanie, percepcja i komunikacja, (K. Tchoń, red.), WKiŁ, (2006), 215-234.
• [7] Briot S., Goldsztejn A.: Topology Optimization of Industrial Robots: Application to a Five-bar Mechanism, Mechanism and Machine Theory, (2018), Vol. 120, 30-56, DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2017.09.011.
• [8] Drwiega M., Jakubiak J.: A Set of Depth Sensor Processing ROS Tools for Wheeled Mobile Robot Navigation. Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems, (2017), No. 11(2), 48-56.
• [9] Hendzel Z., Żylski W., Burghardt A.: Autonomiczne mobilne roboty kołowe. Mechatroniczne projektowanie i sterowanie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, ISBN: 978-83-7199-524-8, (2008).
• [10] Howard A.: Multi-Robot Mapping using Manifold Representations. In IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), , Louisiana, (2004), 4198-4203.
• [11] Jang G., Kim S, Kweon I.: Robust self-localization of mobile robot using artificial and natural landmarks. Conference: Computational Intelligence in Robotics and Automation, Proceedings. 2003 IEEE International Symposium on Vol. 1, (2003), 412-417.
• [12] Khai, T.Q. Ryoo, Y.J. Gill, W.R. Im, D.Y.: Design of kinematic controller based on parameter tuning by fuzzy inference system for trajectory tracking of differential, Drive Mobile Robot. Int. J. Fuzzy Syst. (2020), No. 22, 1972-1978.
• [13] Kim, Y., Kim, B.K.: Efficient time-optimal two-corner trajectory planning algorithm for differential-driven wheeled mobile robots with bounded motor control inputs. Robot. Autonomus System(2015), No. 64, 35-43.
• [14] Kohsia S. Huang, Mohan M. Trivedi.: Distributed video arrays for tracking, human identification and activity analysis. In Proceedings of the 4th IEEE International Conference on Multimedia and Expo, volume 2, Jul, (2003), 9-12.
• [15] Mellah, S. Graton, G. El Adel, E.M. Ouladsine, M. Planchais, A.: Health State Monitoring of 4-mecanum Wheeled Mobile Robot Actuators and its Impact on the Robot Behavior Analysis. J. Intell. Robot. Syst. (2021), No. 102, 86-92.
• [16] Łabęcki P., Kasiński A.: Aktywny pokładowy system wizyjnydla robota autonomicznego, Pomiary Automatyka Kontrola, 55(9), (2009), 731-736.
• [17] Skrzypczyński P.: Simultaneous Localization and Mapping: A Feature-based Probabilistic Approach, Int. Journal of Applied Mathematics and Computer Science, (2009), Vol. 19, No. 4, 575-588.
• [18] Robot mobilny MOBOT® AGV FlatRunner MW (2020), https://wobit.com.pl/produkt/12754/roboty-mobilne-mobot-agv/robot-mobilny-mobot-agv-flatrunner-mw/ [dostęp: 26.06.2020].
• [19] Roboty autonomiczne MiR (2020), https://www.astor.com.pl/produkty/robotyzacja/roboty-mir/mir200.html [dostęp: 26.06.2020].

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).