توسعه و پیاده سازی مسیریابی دیداری ربات سیار melon به کمک دوربین استریو

در این پروژه به مسیریابی و کاوش ربات های سیار در محیط های خارجی ناشناخته می پردازیم. برای این منظور از ربات سیار melon و دوربین استریوی صنعتی بهره می گیریم. اولین قدم در کاوش محیط های ناشناخته ساخت نقشه محیط پیرامون به صورت بلادرنگ می باشد. با استخراج تصویر ناهمخوانی از جفت تصاویر برگرفته از دوربین استریو و انتقال نقاط به فضای سه بعدی مدل ابر نقطه ای محیط ساخته می شود. با تصویر نمودن نقاط بر صفحه xz و از کنار هم قرار دادن نقشه های محلی به کمک تخمین موقعیت ربات، که در هر لحظه با استفاده از مکان یابی دیداری تعیین می شود، نقشه جهانی محیط پیرامون به صورت بلادرنگ ساخته می شود. همچنین برای یافتن مسیر بهینه ربات از روش a* استفاده شده است و هدایت ربات بر روی مسیر توسط کنترل کننده غیرخطی پس گام صورت می گیرد. در نهایت ربات به کمک مراحل فوق و با سرکشی به محیط های ناشناخته به جستجوی شیء مطلوب می پردازد و حضور یا عدم حضور آن را به کاربر مخابره می کند. از جمله ویژگی های این پایان نامه می توان به تک سنسور بودن آن اشاره کرد. استفاده از دوربین استریو ما را بر این داشته است که در تمام مراحل پروژه صرفا بر ویژگی بینایی دوربین و اطلاعات دیداری برگرفته شده از محیط تکیه کنیم. تا آنجا که هدف نهایی ربات نیز بر پایه اطلاعات دیداری تعریف شده است و شناسایی و رسیدن به شیء ای مطلوب لحاظ می شود. همین امر فرآیند مسیریابی را از گذر از نقطه شروع به نقطه پایان توسعه داده و به فرآیند جستجو، یافتن و ردیابی هدف مطلوب تبدیل می کند. بدین ترتیب تعیین مسیر بهینه از فرآیند ساده الگوریتم a* به مدلی پیچیده که در آن نقطه شروع و هدف به صورت بلادرنگ به روز رسانی می شوند تبدیل می شود و بدین ترتیب امکان ردیابی هدف پویا نیز فراهم می-شود. از طرفی از آنجا که مسیریابی در محیط های ناشناخته بیرونی انجام می شود اطلاعات از پیش دانسته ای از محیط در اختیار نداریم و نقشه جهانی محیط به طور پویا و با گرفتن اطلاعات محیط اطراف به روز رسانی می شود.