| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά το θέμα της πλοήγησης ενός ρομποτικού οχήματος με στόχο την εξερεύνηση μιας περιοχής η οποία είτε είναι ελεύθερη είτε περιέχει εμπόδια σε γνωστές θέσεις. Για αυτό το πρόβλημα εξερεύνησης, υπάρχει επίσης ένας περιορισμός που αφορά το όχημα: θα πρέπει αυτό κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης να διατηρεί την επικοινωνία του με ένα σταθερό σταθμό βάσης. Για να αντιμετωπιστεί το σύνθετο αυτό θέμα και για να αναπτυχθεί ένας αλγόριθμος για την πειραματική διαδικασία, αρχικά θεωρήθηκε ένα μοντέλο κινοδυναμικών εξισώσεων για το ρομποτικό όχημα. Στη συνέχεια, για το μοντέλο αυτό παρουσιάστηκε ένας μη-γραμμικός ελεγκτής που σχεδιάστηκε για παρακολούθηση επιθυμητών τροχιών. Για να υλοποιηθεί ο εν λόγω ελεγκτής, ήταν απαραίτητος ο εντοπισμός της θέσης του ρομποτικού οχήματος και αυτό επετεύχθη πειραματικά μέσω επεξεργασίας εικόνας. Το ρομπότ αναγνωριζόταν στις εικόνες που λαμβάνονταν από μια κάμερα παρακολούθησης, και με κατάλληλη γεωμετρική ανάλυση ήταν εφικτή η εκτίμηση της θέσης και του προσανατολισμού του ρομπότ. Για την επικοινωνία του ρομπότ με το σταθμό βάσης αναπτύχθηκε ασύρματο δίκτυο ΙΕΕΕ 802.15.4 και για την αξιολόγηση της ποιότητας της επικοινωνίας αυτής χρησιμοποιήθηκε το Received Signal Strength Indicator (RSSI). Ο αλγόριθμος σχεδιασμού διαδρομής, ο οποίος καθοδηγεί το ρομπότ στο περιβάλλον με στόχο την εξερεύνηση όλων των ελεύθερων σημείων, αξιοποίησε την εκ των προτέρων γνώση για τα εμπόδια, καθώς και τις μετρήσεις του RSSI κατά τη διάρκεια του πειράματος, ώστε να πετύχει το στόχο του. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκε μια on-line μέθοδος που πετυχαίνει όσο το δυνατόν μεγαλύτερη κάλυψη του περιβάλλοντος υπό τον περιορισμό της επικοινωνίας, έχοντας σαν οδηγό μια προσχεδιασμένη διαδρομή εξερεύνησης. Στο τέλος της εργασίας παρουσιάζονται πειραματικά αποτελέσματα και συμπεράσματα για τα διάφορα αντικείμενα της μελέτης.
|
|---|
