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TRABALHOS DE FIM DE CURSO @PUC-Rio
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Estatística
Título: SLAM COM ODOMETRIA VISUAL E LIDAR 2D EM UM ROBÔ MÓVEL COMPACTO
Autor(es): LUCAS SIMOES DE ALMEIDA
Colaborador(es): MARCO ANTONIO MEGGIOLARO - Orientador
JOAO CARLOS VIRGOLINO SOARES - Coorientador
Catalogação: 11/ABR/2024 Língua(s): PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo: TEXTO Subtipo: TRABALHO DE FIM DE CURSO
Notas: [pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
[en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio.
Referência(s): [pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=66412@1
DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.66412
Resumo:
Este projeto de graduação traz como objetivo geral apresentar um robô compacto que utiliza de algoritmos probabilísticos e de mapeamento de código aberto para processar informações obtidas de um ambiente fechado através da fusão de dois sensores: Uma câmera de rastreamento Intel Realsense T265 capaz de realizar odometria visual e um LiDAR 2D Hokuyo URG-04-LX-UG01 capaz de identificar a distância de objetos com alta precisão. Como objetivos específicos pretende: Estudar e compreender o problema de SLAM e as metodologias consideradas estado da arte; Projetar e construir um robô móvel compacto com tração diferencial; Integrar o sistema mecânico, eletrônico e software do robô; Combinar a informação sensorial da odometria visual inercial da câmera e as distâncias obtidas pelo LiDAR para realizar a localização e mapeamentos simultâneos em ambientes internos; Demonstrar que o robô compacto desenvolvido é capaz de gerar um occupancy grid map de um ambiente enquanto estima sua própria localização, solucionando o problema de SLAM em tempo real e validar os resultados através de comparações entre a trajetória estimada pelo robô com um ground truth desenvolvido. Utilizou-se do framework ROS para auxiliar na distribuição de tarefas entre hardware e software. O robô foi inteiramente impresso em 3D seguindo o projeto open-source desenvolvido por Raffaelo Bonghi. O sistema foi testado com experiências em ambientes internos, demonstrando a capacidade do robô de efetuar loop closures, reconhecer as extremidades de um nó e criar um occupancy grid map em tempo real. O robô percorreu um ambiente fechado, tendo seu movimento controlado por teleoperação, obtendo o mapa 2D do ambiente, bem como a sua trajetória completa estimada. Apesar de ser um robô de pequeno porte com limitações de hardware, o sistema demonstrou ser capaz de solucionar o problema de SLAM em tempo real, e realizar a tarefa continuamente por longos períodos de tempo. A qualidade do mapeamento em ambientes internos e estáticos demonstrou condizer com a topologia do ambiente.
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