Plánování trajektorie pomocí laserového proximitního skeneru

Abstract

Tato práce se zabývá plánováním trajektorie mobilního robotu pomocí dat naměřených proximitním laserovým skenerem umístěným na robotu. Dokument začíná vysvětlením problematiky plánování trajektorie neznámým prostředím. Dále jsou popsány fyzikální principy funkce proximitního laserového skeneru a jeho nasazením v robotice. Následuje popis hardwarových a softwarových prostředků použitých na implementaci a testování algoritmů. Jedná se zejména o proximitní laserový skener SICK LMS111 a vývojovou desku STM32F4-Discovery s 32bitovým mikrokontrolérem ARM Cortex-M4F. Softwarovým prostředkem pro nastavení skeneru LMS111 je SOPAS Engineering Tool od firmy SICK. Pro programování mikrokontroléru je použito integrovaného vývojového prostředí CooCox CoIDE. Poslední část práce se zabývá algoritmy pro segmentaci dat, plánování nejdelší trajektorie a plánování trajektorie mobilního robotu pro průjezd podél stěny.This thesis deals with a trajectory planning for a mobile robot using measured data obtained from proximity laser scanner, which is mounted on mobile robot. The document begins with brief explanation of the trajectory planning problem in an unknown environment. Thesis continues with description of proximity laser scanner, physical principles and its aplication in robotics. After that hardware and software resources used for implementation and testing algorithms are described. The most important hardware is proximity laser scanner SICK LMS111 and evaluation board STM32F4-Discovery with 32bit microcontroller ARM Cortex-M4F. Software SOPAS Engineering Tool provided by SICK company is used for setting LMS111 scanner. Microcontroller programming has been done in integrated development environment CooCox CoIDE. Last part of thesis describes the algorithms of data segmentation, planning the longest trajectory and planning wall following trajectory of mobile robot.