Details

Тема выпускной квалификационной работы: "Исследование методов построения цифровых моделей объектов при выполнении операций мониторинга с использованием робо-животных". Данная работа посвящена исследованию методов трехмерного лидарного  SLAM, их сравнению и анализу возможности применения этих методов на робо-животном. Робо-животные призваны заменить человеческий труд в опасных и труднодоступных местах. В рамках работы рассмотрены распространенные проекты робо-животных, датчики используемые для построения цифровых моделей местности и счисления пути, а также популярные методы трехмерного лидарного SLAM. Для сравнения и оценки применения на роботе выбраны наиболее подходящие датчики и методы SLAM.Исследование проводилось в виртуальной среде, наиболее соответствующей реальному миру, по разработанным сценариям. На основе выбранного критерия были оценены результаты экспериментов и выбран наиболее подходящий метод SLAM для использования на робо-животном. Для применения данного метода SLAM на робо-животном в реальных задачах, необходимо произвести дополнительные эксперименте в симуляторе и на реальном роботе.

The subject of the graduate qualification work is "Research of methods for constructing digital models of objects which perform monitoring operations using robo-animals". This work is devoted to the study of three-dimensional lidar SLAM methods, their comparison and analysis of the possibility to use these methods on a robo-animal. Robo-animals are designed to replace human in dangerous and hard-to-reach places. Within the framework of the study are considered some projects of robo-animals, sensors used to build digital terrain models and path calculating, as well as popular methods of three-dimensional lidar SLAM. The most suitable sensors and SLAM methods have been selected for comparison and evaluation of the application on the robot. The study was conducted in a virtual environment that best corresponds to the real world, according to the developed scenarios. Based on the selected criterion, the results of the experiments were evaluated and the most suitable SLAM method for use on a robot animal was selected. To apply this SLAM method on a robot animal in real tasks, it is necessary to perform more in-depth tests in simulation and on a real robot.

• введение
• Аналитический обзор проектов робо-животных
  • Виды робо-животных
  • Boston Dynamics BigDog
  • MIT Cheetah 3
  • MIT Mini Cheetah
  • Выводы по главе 1
• Аналитический обзор датчиков, используемых для получения значений расстояний и счисления пути в алгоритмах SLAM
  • Ультразвуковые дальномеры
  • Инфракрасные дальномеры
  • Лидары
  • Радары
  • Стереокамеры
  • RGB-D-камеры
    • Камеры структурного света
    • ToF-камеры
    • Активное стерео
  • Инерциальная навигационная система
  • Выводы по главе 2
• Аналитический обзор алгоритмов 3D LIDAR-SLAM
  • Базовый алгоритм SLAM
  • Cartographer
    • Локальный SLAM
    • Глобальный SLAM
  • HDL Graph SLAM
  • RTAB-Map
  • LIO-SAM
  • Выводы по главе 3
• Экспериментальные исследования методов трехмерного SLAM
  • Реализация
    • Среда разработки
    • Настройка SLAM и датчиков
    • Тестовые сценарии
  • Оценка результатов
    • Критерии оценки
    • Результаты
  • Выводы по главе 4
• Заключение
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ