Апаратно-програмний комплекс для навігації роботів в приміщеннях на основі LiDAR та камер

Abstract

Магістерська робота присвячена розробці апаратно-програмного комплексу для навігації роботів в приміщеннях. Практичне значення результатів дослідження та розроблення полягає у можливості їх використання для навігації роботів у приміщеннях. Пояснювальна записка магістерської роботи складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків та двух додатків. У вступі визначається актуальність теми, сформульовані мета, об’єкт, предмет та завдання магістерської роботи. У першому розділі було здійснено аналіз технологічних аспектів навігації роботів в приміщеннях на основі LiDAR та камери. У другому розділі проаналізовано удосконалення систем LIDAR і постійний розвиток алгоритмів обробки даних відкривають безліч можливостей для застосування робототехніки в різних галузях. У третьому розділі розглядається апаратне та програмне забезпечення системи, яке використовується для реалізації задач локалізації, картографування та навігації робота. Апаратна частина включає в себе різноманітні сенсори, актуатори та обчислювальні пристрої, які забезпечують збір даних та виконання обчислень. Програмне забезпечення включає в себе алгоритми обробки даних, контролю руху та взаємодії з користувачем. .У четвертому розділі були проведені експериментальні дослідження та аналіз результатів обчислення. В спеціальній частині присвяченій охороні праці на підприємстві, де проводилось тестування комплексу. У висновках наведено аналіз виконаної роботи та отриманих результатів дослідження та розроблення. У додатках А, Б, наведено програмний код, що використовувався в проекті. У додатку В наведена алгоритм роботи ПЗ. The master's thesis is dedicated to the development of a hardware-software complex for robot navigation in indoor environments. The practical significance of the research and development results lies in their potential utilization for robot navigation indoors. The explanatory note of the master's thesis consists of an introduction, four chapters, conclusions, and two appendices. The introduction defines the relevance of the topic, formulates the aim, object, subject, and tasks of the master's thesis. The first chapter conducted an analysis of the technological aspects of robot navigation in indoor environments based on LiDAR and cameras. The second chapter analyzed the advancements in LIDAR systems and the continuous development of data processing algorithms, opening numerous opportunities for robotics applications in various fields. The third chapter examines the hardware and software of the system used for localization, mapping, and robot navigation tasks. The hardware component includes various sensors, actuators, and computational devices that facilitate data collection and processing. The software component encompasses data processing algorithms, motion control, and user interaction. The fourth chapter involved experimental research and analysis of computation results. A special section was dedicated to occupational safety at the enterprise where the complex was tested. The conclusions provide an analysis of the work performed and the results obtained from the research and development. Appendices A and B contain the software code used in the project, presents the software operation algorithm.