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Environmental maps generation using LIDAR - 3D perception system

By Justo Emilio Alvarez Jácobo

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de um Sistema de Percepção baseado na utilização de sensores telemétricos tipo LIDAR. Uma plataforma de escaneamento a laser em três dimensões LMS-3D é construída a fim da navegação autônoma de robôs. A área navegável é obtida a partir de mapas telemétricos, caracterizados com algoritmos de grades de ocupação (GO) (em duas dimensões com a terceira colorida e 3D) e com o cálculo de gradientes vetoriais. Dois tipos de áreas navegáveis são caracterizadas: (i) área de navegação primária representada por uma área livre dentro da GO; e (ii) área de navegação continua representada pela soma das áreas continuas e gradientes classificados com um determinado limiar. Este limiar indica se uma área é passível de navegação considerando as características do robô. A proposta foi avaliada experimentalmente em ambiente real, contemplou a detecção de obstáculos e a identificação de descontinuidades.This thesis was proposed to demonstrate the study and development of a Perception System based on the utilization of a LIDAR telemetric sensors. It was proposed to create a LMS-3D three dimension laser scanning platform, in an attempt to promote the Autonomous Robot Navigation. The scanned area was obtained based on telemetric maps, which was characterized with Occupancy Grid algorithms (OG) (in two dimensions with the third colored and 3D) and Vector Gradients calculation. Two different navigation areas were characterized: (i) primary area of navigation, that represents the free area inside a OG, and (ii) continuous navigation area, that represents the navigated area composed by the sum of continuous areas and the gradients classified by a determined threshold, which indicates the possible navigated area, based on the robot characteristics. The proposition of this thesis was evaluated in a real environment and was able to identify the obstacles detection and also the discontinuance

Topics: Navegação autônoma, Visão de robô, Percepção sensorial, Modelagem 3D, Autonomous navigation, Robot vision, Sensory perception, 3D modeling
Publisher: Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica
Year: 2013
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UNICAMP:oai:unicamp.br:000942258
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