RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Research and Development of Obstacle Avoidance Systems for Mobile Robotics

Publication Type Doctoral Thesis
Funding for basic activity Unknown
Defending: 20.06.2016 16:00, EEF, Āzenes 12/1, 212. auditorijā
Publication language English (en)
Title in original language Research and Development of Obstacle Avoidance Systems for Mobile Robotics
Field of research 2. Engineering and technology
Sub-field of research 2.2 Electrical engineering, Electronic engineering, Information and communication engineering
Authors Leslie Robert Adrian
Keywords mobile robotics
Abstract Šis promocijas darbs ir veltīts robotu šķēršļu apiešanas sekošanas sistēmas izpētei un izstrādei izmantošanai autonomās mobilās robotizētās sistēmās, īpaši — mobila robotizēta transporta līdzekļa izstrādei ar mērķi radīt platformu turpmākiem pētījumiem saistībā ar pasīvām vai tikai nolasāmām robotu sensoru sistēmām. Šķēršļu apiešanas sekošanas sistēma vispirms ietver sevī piroelektriskos, modificētus piroelektriskos un infrasarkanos sensorus, kā arī fotodiodes sprostvirziena konfigurācijā, kas veido pasīvu Rx sistēmu, kuras darbība atkarīga tikai no ārējā elektromagnētiskā lauka iedarbības. Sistēmas izstrāde, konfrontējot esošās, plaši izmantotās robotizētu sistēmu manevrēšanas un kustības vadības metodes, ir saistīta ar būtiskiem sarežģījumiem. Šādas sistēmas darbā ir aplūkotas īsi, tomēr tās izmanto tikai raidītāja/uztvērēja konfigurāciju, reti — nolasāmās sistēmas konfigurāciju. Nolasāmo sistēmu izveidošana ļauj izpētīt dažādas metodes, lai izmantotu iegūtos datus no vides un īpaši no dinamiskajām izmaiņām, kas ir neizbēgamas šādās vidēs. Augsta līmeņa robotizēto sistēmu rašanās prasa esošo sistēmu uzlabošanu, veco sistēmu adaptāciju un jaunu sistēmu attīstīšanu ar pieņemamiem rezultātiem. Autonomas robotizētas tehnoloģijas moduļiem jābūt brīviem un neatkarīgiem no ārējās vadības, lai izpildītu pilnīgi autonomas sistēmas prasības. Tomēr pilnīgi autonomām sistēmām ir nopietns trūkums — pēc izgatavošanas un ieprogrammēšanas tās var gan sekmīgi strādāt, gan nedarboties bez ārējas iejaukšanās. Nosacījumi veiksmīgam darbam vai neveiksmēm tomēr ir izstrādes inženieru un programmētāju rokās, kā arī apkārtējās vides ietekmē, kas ir izvēlēta kā darbības vieta. Sākotnējos kapitālieguldījumus ir jākompensē ar zemākiem ekspluatācijas izdevumiem un mazāku enerģijas patērēšanu ierobežotu enerģijas avotu gadījumos. Sistēmas kalpošanas laikam arī ir jābūt aprēķina daļai, īpaši tādos lietojumos, kas attiecas uz starpplanetāro izpēti. Te sistēma var būt daļēji autonoma vai daļēji attālināti vadīta — tas ir kā hibrīds, kas ietver sevī abas sistēmas un ir piemērots darboties ar vienu vai otru vadību, jo, kad viena vadības sistēma nedarbojas, otra sistēma var veikt uzdevumu. Izpētes laikā tika atklāti daži problemātiski elementi. Pirmkārt, tā ir gaismas mainīgā daba un, otrkārt, datu iegūšana, nodrošinot pietiekamu un piemērotu reaktīvu atsauci no mobilā robota. Promocijas darba sākuma sadaļās ir izpētītas tradicionālās robotu brīva ceļa sekošanas metodes, un tās ietver esošo sistēmu priekšrocību un trūkumu analīzi. Tāpat tajās ietverti galvenie pētījumu uzdevumi un hipotēzes. Atsevišķās darba daļās ir izpētītas robotizētās sistēmas papildu iekārtas paralēlai vai tiešai izmantošanai. Pierādīts, ka nolasāmas sensoru sistēmas lietošanas galvenie ieguvumi ir ārkārtīgi zemais enerģijas patēriņš, augsta izturība un plašs sensoru izvēles un programmēšanas metožu diapazons, kas ir atkarīgs no pētnieka izdomas. Promocijas darbs ir uzrakstīts angļu valodā. Visi pētījumi, rezultāti un secinājumi ir saistīti ar hipotēzes pierādījumu, mērķu un uzdevumu izpildi. Daļa no pētījuma tika iekļauta arī citos projektos, ņemot vērā pētījuma rezultātu plašās izmantošanas iespējas.
Reference Adrian, Leslie Robert. Research and Development of Obstacle Avoidance Systems for Mobile Robotics. PhD Thesis. Rīga: [RTU], 2016. 125 p.
Full-text Full-text
Summary in English Summary in English
ID 22339