Řídicí systém senzorického subsystému mobilních robotů

Ing. Jan Kredba

Diplomová práce

The control system of sensoric subsystem for mobile robots

Anotace:

Předmětem této diplomové práce je návrh a realizace řídicí jednotky senzorického subsystému, určeného zejména pro semiautonomní a autonomní průzkumné roboty či stále častěji v logistice nasazované autonomní vozíky. Pro maximální možnou variabilitu výsledného řešení z hlediska konfigurace senzorů byla zvolena koncepce s inteligentními senzory a jednou centrální řídicí jednotkou. Toto uspořádání umožňuje provádět základní předzpracování senzorických dat přímo v jednotlivých senzorech, díky čemuž je možné využít sofistikované algoritmy pro jejich vyhodnocení při současných nízkých nárocích na výpočetní výkon. Dílčím cílem práce je implementace softwarového zpracování senzorických dat a jejich vhodná reprezentace kognitivnímu subsystému robotu. Zde je pozornost věnována zejména algoritmům číslicového zpracování signálu. V rámci práce jsou dále rozebrány i jednotlivé funkční principy určení orientace a polohy robotu pomocí inerciální navigace společně se zpracováním dat z ultrazvukových senzorů pro modelování okolního prostředí.

Abstract:

The subject of this diploma thesis is R&D of control unit for the sensory subsystem, designed especially for semiautonomous and autonomous exploration robots or autonomous trolleys, which are increasingly used in logistics. The conception of the system with smart sensors and one central control unit was chosen to get maximal variability of complete system from the perspective of sensor's configuration. This conception enables to preprocess sensory data directly in separated sensors and thus sophisticated algorithms for evaluating acquired data can be used with low requirements for computing power. Interim goal of this thesis is implementation of sensory data software processing and its optimal final representation to the robot cognitive system. Attention is paid especially to digital signal processing algorithms. In this thesis functional principles of robot's orientation and location computation by inertial navigation algorithms and ultrasonic sensors data processing for environment modeling are also described.

Klíčová slova

mobilní roboty, senzorika, ultrazvuk, inerciální navigace, měření vzdálenosti, číslicové zpracování signálu

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2017
• Vedoucí: Ing. Miroslav Holada, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Mechatronika