Un marco de múltiples etapas para la mapeo robótico autónomo con métricas específicas
Autores: Smith, William; Qin, Yongming; Singh, Siddharth; Burke, Hudson; Furukawa, Tomonari; Dissanayake, Gamini
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Los mapas de alta calidad son pertinentes para realizar tareas que requieren una interacción precisa con el entorno. Los desafíos actuales en la creación de un mapa de alta precisión provienen de la necesidad de una alta precisión en la posición y en el escaneo, así como del objetivo de un rendimiento autónomo confiable en la tarea. En este documento, proponemos un marco de múltiples etapas para crear un mapa de alta precisión de un entorno que satisfaga la resolución y la precisión local deseadas por un robot móvil autónomo. El marco propuesto consta de tres pasos. Cada paso está destinado a ayudar a resolver los desafíos que enfrentan los enfoques convencionales. Para garantizar que la estimación de la posición se realice con alta precisión, se crea un mapa grueso globalmente preciso del entorno utilizando una técnica convencional como la localización y mapeo simultáneos o la estructura a partir del movimiento con ajuste de paquete. La alta precisión del escaneo se asegura planificando un camino para que el robot vuelva a visitar el entorno mientras mantiene una distancia deseada de todas las regiones ocupadas. Dado que el mapa se va a crear con métricas específicas, se propone una técnica de replanteamiento de ruta en línea y refinamiento de posición para lograr de manera autónoma las métricas sin comprometer la precisión de la posición y del escaneo. El marco propuesto fue validado primero en su capacidad para abordar los desafíos actuales asociados con la precisión a través de estudios paramétricos de los pasos propuestos. La capacidad autónoma del marco propuesto se ha demostrado con éxito en su uso para una misión práctica.
Descripción
Los mapas de alta calidad son pertinentes para realizar tareas que requieren una interacción precisa con el entorno. Los desafíos actuales en la creación de un mapa de alta precisión provienen de la necesidad de una alta precisión en la posición y en el escaneo, así como del objetivo de un rendimiento autónomo confiable en la tarea. En este documento, proponemos un marco de múltiples etapas para crear un mapa de alta precisión de un entorno que satisfaga la resolución y la precisión local deseadas por un robot móvil autónomo. El marco propuesto consta de tres pasos. Cada paso está destinado a ayudar a resolver los desafíos que enfrentan los enfoques convencionales. Para garantizar que la estimación de la posición se realice con alta precisión, se crea un mapa grueso globalmente preciso del entorno utilizando una técnica convencional como la localización y mapeo simultáneos o la estructura a partir del movimiento con ajuste de paquete. La alta precisión del escaneo se asegura planificando un camino para que el robot vuelva a visitar el entorno mientras mantiene una distancia deseada de todas las regiones ocupadas. Dado que el mapa se va a crear con métricas específicas, se propone una técnica de replanteamiento de ruta en línea y refinamiento de posición para lograr de manera autónoma las métricas sin comprometer la precisión de la posición y del escaneo. El marco propuesto fue validado primero en su capacidad para abordar los desafíos actuales asociados con la precisión a través de estudios paramétricos de los pasos propuestos. La capacidad autónoma del marco propuesto se ha demostrado con éxito en su uso para una misión práctica.