КОНФЕРЕНЦІЇ ВНТУ електронні наукові видання, 
Контроль і управління в складних системах (КУСС-2024)

Розмір шрифта: 
ЗАСТОСУВАННЯ АЛГОРИТМУ VISUAL INERTIAL SLAM ДЛЯ НАВІГАЦІЇ АВТОНОМНОГО РОБОТА
Анатолій Володимирович Жарков, Роман Васильович Маслій

Остання редакція: 2024-10-12

Анотація


У даній роботі досліджується застосування алгоритму Візуально-інерційного SLAM (Visual Inertial Simultaneous Localization and Mapping) для навігації автономного робота. З розвитком технологій автономної навігації, постає потреба в ефективних методах, які дозволяють роботам орієнтуватися у складних середовищах. Візуально-інерційний SLAM поєднує дані з камер та інерціальних вимірювальних пристроїв, що забезпечує високу точність локалізації та побудови карти.

Ця робота спрямований на одночасну локалізацію та нанесення на карту робота в невідомому внутрішньому середовищі, використовуючи дані одометрії інерційного вимірювального пристрою (Inertial Measurement Unit) та особливі точки, виявлені стереокамерою. Для досягнення цієї мети реалізовано розширений підхід на основі фільтра Калмана. Фільтр Калмана є оптимальною лінійною оцінкою для моделей лінійної системи з адитивним незалежним білим шумом як у системах прогнозування, так і в системах спостереження. Розширений фільтр Калмана адаптував методи числення, а саме багатовимірні розкладання в ряд Тейлора, для лінеаризації нелінійної моделі.

Запропоновані рішення можуть бути корисними для вдосконалення автономних систем, таких як роботи для доставки, дронів і мобільних платформ, а також для розробки нових методів інтеграції сенсорних даних у сучасних технологіях навігації.

Ключові слова


візуально-інерційний SLAM; інерційний вимірювальний пристрій; розширений фільтр Калмана

Посилання


  1. UCSD ECE276A: Sensing & Estimation in Robotics [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://natanaso.github.io/ece276a/index.html
  2. Chen, C.; Zhu, H.; Li, M.; You, S. A Review of Visual-Inertial Simultaneous Localization and Mapping from Filtering-Based and Optimization-Based Perspectives. Robotics 2018, 7, 45 https://www.mdpi.com/2218-6581/7/3/45
  3. A. Concha, G. Loianno, V. Kumar and J. Civera, "Visual-inertial direct SLAM," 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Stockholm, Sweden, 2016, pp. 1331-1338, http://webdiis.unizar.es/~jcivera/papers/concha_etal_icra16.pdf
  4. Жарков А. В., Маслій Р. В., Гармаш В. В.. Аналіз підходів VISUAL SLAM для задачі навігації автономного робота // Вісник Хмельницького національного університету. сер. Технічні науки. 2024. вип. 335. № 3(1). С. 67-77.- DOI: https://doi.org/10.31891/2307-5732-2024-335-3-10.  
  5. Simulataneous localization and mapping with the extended Kalman filter [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.iri.upc.edu/people/jsola/JoanSola/objectes/curs_SLAM/SLAM2D/SLAM%20course.pdf