МЕТОД ПОБУДОВИ ПЛОСКОЇ КАРТИ НАВКОЛИШНЬОГО ПРОСТОРУ ДЛЯ МОБІЛЬНОЇ РОБОТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ

Анотація

В роботі запропоновано метод побудови локальної карти мобільного робота, яка за допомогою лазерного далекоміра дозволяє визначати положення об’єктів в просторі. Окрім цього, проаналізовано параметри точності зазначеного методу побудови карти середовища, що дозволяє формувати вимоги до апаратних засобів для управління мобільним роботом.

Вважається, що початкова карта відома і в ході роботи (руху робота) її лише уточнюють і доповнюють. В якості основних датчиків використані одометри (датчики швидкості коліс) і лазерний скануючий далекомір (лідар), який вимірює відстань до перешкод в площині, паралельній площині руху робота. Скануючі далекоміри в системах машинного зору формують в даному випадку двовимірну картину навколишнього простору. Кінцевим результатом лазерного сканування є визначені просторові координати точок перешкод. Сукупність точок відбиття лазерних променів утворює нерегулярну сітку з великою кількістю таких точок. За цими даними математичним способом можна, після камерального доопрацювання, отримати цифрову модель простору поверхні у вигляді регулярної сітки.

Під нездоланними перешкодами розуміють тільки виступаючі перешкоди, які потрапляють в поле зору далекоміра (тобто мають висоту не менше висоти установки далекоміра).

Пропонується сортування виміряних поточних точок на відомій карті. З моменту створення відомої карти могли відбутися зміни (карта може застаріти). Необхідно не тільки внести ці зміни в карту, але й не пропустити старі відомі перешкоди, які в процесі перевиміряють. Запропонований спосіб побудови карти добре працює тільки в нормальному середовищі, тобто в тому випадку, коли кутові розміри перешкод в кілька разів перевищують кутовий дозвіл далекоміра. При наявності великої кількості дрібних перешкод швидкість методу різко падає і збільшуються помилки при побудові карти. Великою перевагою методу є те, що завжди відома кількість збережених точок - це кількість сегментів кривої, помножена на три.