Σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού
Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα στο χώρο της ρομποτικής είναι αυτό της αυτόνομης πλοήγησης των ρομποτικών οχημάτων. Με τον όρο της αυτόνομης πλοήγησης εννοείται η ικανότητα ενός ρομπότ να αντιλαμβάνεται ποιά είναι η θέση του σε ένα σύστημα αναφοράς, καθώς και τις απαραίτητες πληροφορίες για τ...
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Thesis |
| Language: | Greek |
| Published: |
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/10889/12683 |
| id |
nemertes-10889-12683 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-126832022-09-05T13:57:26Z Σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού Quadcopter path planning using artificial potential fields Ρηγάκης, Παρασκευάς Ασπράγκαθος, Νικόλαος Ασπράγκαθος, Νικόλαος Ψαρράκης, Εμμανουήλ Ανυφαντής, Νικόλαος Rigakis, Paraskevas Τετρακόπτερο Σχεδιασμός διαδρομής Τεχνητά πεδία δυναμικού Quadcopter Path planning Artificial potential fields Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα στο χώρο της ρομποτικής είναι αυτό της αυτόνομης πλοήγησης των ρομποτικών οχημάτων. Με τον όρο της αυτόνομης πλοήγησης εννοείται η ικανότητα ενός ρομπότ να αντιλαμβάνεται ποιά είναι η θέση του σε ένα σύστημα αναφοράς, καθώς και τις απαραίτητες πληροφορίες για τον περιβάλλοντα χώρο, ώστε να σχεδιάζει και να ακολουθεί αυτόνομα ασφαλείς διαδρομές μεταξύ θέσεων στο χώρο. Ο σχεδιασμός ασφαλούς(με αποφυγή εμποδίων) διαδρομής μεταξύ δύο θέσεων είναι ένα πολύ σημαντικό μέρος της αυτόνομης πλοήγησης. Στην εργασία αυτή γίνεται αρχικά η παρουσίαση της μεθόδου των τεχνητών πεδίων δυναμικού για το σχεδιασμο διαδρομής σε χαρτογραφημένο περιβάλλον, έπειτα η μέθοδος προσομοιώνεται στο λογισμικό Matlab, αναγνωρίζονται οι δυσκολίες της μεθόδου στην εύρεση λύσης, και εφαρμόζονται γνωστές μέθοδοι για την αντιμετώπιση τους. Στη συνέχεια αναπτύσσεται μια αποτελεσματική μέθοδος για την αποφυγή τοπικών ελαχίστων, εφαρμόζεται μία μέθοδος μείωσης των σημείων και βελτίωσης της διαδρομής και η μέθοδος των πεδίων δυναμικού επεκτέινεται ωστέ να σχεδιάζει διαδρομές στις δυόμιση και τρεις διαστάσεις που να μπορούν να εισαχθούν σε ελεγκτές πτήσης τετρακόπτερων οι οποιόι έχουν τη δυνατότητα να ακολουθούν διαδρομές με βάση ένα σύνολο σημείων που εισάγει ο χρήστης. Τέλος γίνεται η ανάπτυξη μίας μεθόδου τοπικής πλοήγησης βασισμένης στα τεχνητά πεδία δυναμικού για αποφυγή άγνωστων εμποδίων με τη χρήση αισθητήρων απόστασης και προσομοιώνεται στην πλατφόρμα ρομποτικής προσομοίωσης VREP. One of the most significant problems in the field of robotics is the autonomous navigation of robotic vehicles. With the term autonomous navigation, we mean the robot’s ability to localize itself with respect to a reference system, as well as gather the necessary information about its environment in order to plan and follow safe routes between points in space. The planning of a safe (collision free) path between two positions is a very significant part of autonomous navigation. In this project at first, we present the artificial potential field method for path planning in a mapped environment, afterwards the method is simulated on Matlab software, the difficulties in finding solutions are recognized and known methods for confronting them are applied. Subsequently, an effective method for avoiding local minima is developed, a method for reducing the number of points and improving the path is applied and the potential field method is expanded for planning paths in two and a half and three dimensions which can be entered in flight controllers of quadcopters that are capable of following paths based on points that the user inputs. Finally, a local navigation method based on the potential fields is developed for avoiding unknown obstacles by using on board distance sensors and is simulated in VREP robotics simulation platform. 2019-10-12T17:54:52Z 2019-10-12T17:54:52Z 2019-07-12 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12683 gr 0 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Τετρακόπτερο Σχεδιασμός διαδρομής Τεχνητά πεδία δυναμικού Quadcopter Path planning Artificial potential fields |
| spellingShingle |
Τετρακόπτερο Σχεδιασμός διαδρομής Τεχνητά πεδία δυναμικού Quadcopter Path planning Artificial potential fields Ρηγάκης, Παρασκευάς Σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού |
| description |
Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα στο χώρο της ρομποτικής είναι αυτό της
αυτόνομης πλοήγησης των ρομποτικών οχημάτων. Με τον όρο της αυτόνομης πλοήγησης
εννοείται η ικανότητα ενός ρομπότ να αντιλαμβάνεται ποιά είναι η θέση του σε ένα σύστημα
αναφοράς, καθώς και τις απαραίτητες πληροφορίες για τον περιβάλλοντα χώρο, ώστε να
σχεδιάζει και να ακολουθεί αυτόνομα ασφαλείς διαδρομές μεταξύ θέσεων στο χώρο. Ο
σχεδιασμός ασφαλούς(με αποφυγή εμποδίων) διαδρομής μεταξύ δύο θέσεων είναι ένα πολύ
σημαντικό μέρος της αυτόνομης πλοήγησης. Στην εργασία αυτή γίνεται αρχικά η
παρουσίαση της μεθόδου των τεχνητών πεδίων δυναμικού για το σχεδιασμο διαδρομής σε
χαρτογραφημένο περιβάλλον, έπειτα η μέθοδος προσομοιώνεται στο λογισμικό Matlab,
αναγνωρίζονται οι δυσκολίες της μεθόδου στην εύρεση λύσης, και εφαρμόζονται γνωστές
μέθοδοι για την αντιμετώπιση τους. Στη συνέχεια αναπτύσσεται μια αποτελεσματική
μέθοδος για την αποφυγή τοπικών ελαχίστων, εφαρμόζεται μία μέθοδος μείωσης των
σημείων και βελτίωσης της διαδρομής και η μέθοδος των πεδίων δυναμικού επεκτέινεται
ωστέ να σχεδιάζει διαδρομές στις δυόμιση και τρεις διαστάσεις που να μπορούν να
εισαχθούν σε ελεγκτές πτήσης τετρακόπτερων οι οποιόι έχουν τη δυνατότητα να ακολουθούν
διαδρομές με βάση ένα σύνολο σημείων που εισάγει ο χρήστης. Τέλος γίνεται η ανάπτυξη
μίας μεθόδου τοπικής πλοήγησης βασισμένης στα τεχνητά πεδία δυναμικού για αποφυγή
άγνωστων εμποδίων με τη χρήση αισθητήρων απόστασης και προσομοιώνεται στην
πλατφόρμα ρομποτικής προσομοίωσης VREP. |
| author2 |
Ασπράγκαθος, Νικόλαος |
| author_facet |
Ασπράγκαθος, Νικόλαος Ρηγάκης, Παρασκευάς |
| format |
Thesis |
| author |
Ρηγάκης, Παρασκευάς |
| author_sort |
Ρηγάκης, Παρασκευάς |
| title |
Σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού |
| title_short |
Σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού |
| title_full |
Σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού |
| title_fullStr |
Σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού |
| title_full_unstemmed |
Σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού |
| title_sort |
σχεδιασμός κίνησης σε τετρακόπτερο με τη μέθοδο των τεχνητών πεδίων δυναμικού |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12683 |
| work_keys_str_mv |
AT rēgakēsparaskeuas schediasmoskinēsēssetetrakopterometēmethodotōntechnētōnpediōndynamikou AT rēgakēsparaskeuas quadcopterpathplanningusingartificialpotentialfields |
| _version_ |
1771297259121541120 |
