Desenvolvimento de um sistema de localização e reconstrução de trajetórias para um veículo terrestre
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Mario Fernando Montenegro Campos
Bruno Otávio Soares Teixeira
Bruno Otávio Soares Teixeira
Resumo
A tarefa de localização de um robô móvel constitui-se como uma das etapas fundamentais para se atingir o objetivo de locomoção autônoma do mesmo, tendo em vista que um veículo deve conhecer sua posição geográfica, em relação a um determinado referencial, para conseguir se desviar de obstáculos conhecidos e alcançar lugares desejados. O cumprimento desta tarefa demanda a utilização de informações ruidosas provenientes de diversos tipos de sensores. Neste trabalho tem-se como objetivo o estudo de técnicas de fusão sensorial aplicadas ao desenvolvimento de um sistema de localização para um automóvel de passeio, o qual será futuramente usado como plataforma robótica móvel. O sistema desenvolvido provê não apenas informações acerca da posição geográfica do veículo, mas também fornece estimativas de velocidade e orientação ao longo do trajeto, graças à utilização de sensores de posição, velocidade e aceleração, adequadamente instalados e calibrados, cujas medições são processadas por algoritmos de estimação baseados no Filtro de Kalman. Como exemplo de aplicação do sistema de localização proposto neste trabalho, foi desenvolvido um guia eletrônico embarcado que, em conjunto com mapas fornecidos previamente, pode apresentar informações ao motorista que trafega com o veículo em um dado instante.
Abstract
The localization task of a mobile robot is one of the most important steps towards its autonomous locomotion, since a vehicle must know its geographic position must be able to avoid known obstacles and to arrive at desired places. The fulfillment of this task requires the use of noisy information provided by many types of sensors. In this work the objective is the study of sensor fusion techniques applied to the development of a localization system for an automobile. This automobile will be used later as a mobile robotic platform in UFMG. The developed system not only provides information concerning the geographic position of the vehicle, but also estimates speed and orientation. This is accomplished by the use of position, speed and acceleration sensors, which are adequately installed and calibrated. The sensors measurements are processed using estimation algorithms based on Kalman Filter. As example of application of the localization system proposed in this work, an onboard electronic guide was developed, which, based on maps stored previously on a computer, can display geographical information to the vehicle driver.
Assunto
Engenharia elétrica
Palavras-chave
Estimação de estados, Veiculos autônomos, Localização, Robótica