ПОСТРОЕНИЕ КАРТЫ БЛИЖАЙШЕГО ОКРУЖЕНИЯ РОБОТА ПО ДАННЫМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДАЛЬНОМЕРОВ

Alexey Vyacheslavovich Denisov, Elena Vladimirovna Dolgova, Daniil Sergeevich Kurushin, Dmitriy Vasilyevich Nadymov


Аннотация


В данной статье рассматривается вопрос создания подсистемы построения карты окружающего пространства на основе показаний ультразвуковых датчиков расстояния. Актуальность данной статьи заключается в том, что источники по данной теме представлены в основном теоретическими разработками, при этом особенности практической реализации как правило не описываются. Кроме того исходные тексты подобных систем отсутствуют в свободном доступе. В первой части статьи рассматриваются достоинства ультразвуковых датчиков расстояния, а также физические принципы их функционирования. Во второй части представлен обзор литературы, предлагающей различные варианты математического аппарата для построения и обновления карты пространства. В третьей части описаны основные решения, а также представлены алгоритмы, предложенные для практической реализации в виде компьютерной программы. В заключении представлены основные результаты работы, а также результаты экспериментов.


Ключевые слова


робототехника; обнаружение препятствий; построение карты пространства; ультразвуковые дальномеры

Литература


Тимошенко, М. А., Сенько, В. Ф. Исследование основных методов обнаружения препятствий. ДонНТУ, 2013. 8 с.

Howard A., Kitchen L. Sonar Mapping for Mobile Robots. University of Melbourne, 1999. 17 с.

Elfes A. Occupancy Grids: A Stochastic Spatial Representation for Active Robot Preception. IBM T. J. Watson Research Center, 1996. 11 с.

Elfes A. A Sonar-Based Mapping and Navigation System, 1986. Carnegie-Mellon University, 6 с.

Kodogoda S., Hemachandra E. A. S. M., Jayasekara P. G., Peiris R. L., De Sliva A. C., Munasinghe R. Obstacle Detection and Map Building with a Rotating Ultrasonic Range Sensor using Bayesian Combination. University of Moratuwa, 2006. 6 с.

Romero L., Morales E., Sucar E. Learning Probablistic Grid-Based Maps for Indoor Mobile Robots Using Ultrasonic and Laser Range Sensors. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2000. 12 с.

Kortenkamp D., Weymouth T. Topological mapping for mobile robots using a combination of sonar and vision sensing. The University of Michigan, 1996. 6 c.

Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика - М., Высш. шк., 2003.- 479 с.

Долгова Е. В., Рахманов A. А., Курушин Д. С., Файзрахманов Р. А. Создание базы знаний и компонента принятия решений мобильного робота на основе активной семантической сети. // Научное обозрение. - 2015. - №15. - С. 251–256.

HC-SR04 User’s_Manual URL: https://docs.google.com/document/d/1Y-yZnNhMYy7rwhAgyL_pfa39RsB-x2qR4vP8saG73rE/edit (дата обращения: 05.09.2015).

Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL. 2-е издание, стереотипное, 2007. 554 с.

Cython: C-Extensions for Python URL: http://cython.org/ (дата обращения: 05.09.2015).

NumPy - Numpy URL: http://www.numpy.org/ (дата обращения: 04.09.2015).

OpenCV | OpenCV URL: http://opencv.org/ (дата обращения: 04.09.2015).

Distributed Messaging - zeromq URL: http://zeromq.org/ (дата обращения: 04.09.2015).

Долгова Е. В., Курушин Д. С. Принципы построения онтологии мобильного робота // Научное обозрение. - 2014. - №7-1. - С. 253-257.

Третьяков П. Ю., Долгова Е. В., Курушин Д. С. Проектирование онтологии автономного мобильного робота на основе системы правил // Вестник современной науки. - 2015. - №5. - С. 42-45.

Kurushin D.S., Dolgova E.V., Fayzrakhmanov R.A. Bypassing obstacles model for the mobile robot // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2014. - №9. - С. 58-61.

Tao Gao, Zhenjing Yao Sensors Network for Ultrasonic Ranging System. International Journal of Advanced Pervasive and Ubiquitous Computing archive Volume 5 Issue 3. 2013. pp. 47-59.

John S. Lamancusa, Jorge Fernando Figueroa An ultrasonic ranging system for robot end-effector position measurement. The Pennsylvania State University. 1988.

Lihua Deng Study on Ultrasonic Ranging System Design. IAS ‘09 Proceedings of the 2009 Fifth International Conference on Information Assurance and Security - Volume 02. 2009. pp. 414-416.




DOI: https://doi.org/10.12731/wsd-2015-10.2-678-695

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share


(c) 2016 В мире научных открытий



ISSN 2658-6649 (print)

ISSN 2658-6657 (online)

HotLog Яндекс цитирования