Desenvolupament d’un mètode d’odometria visual per a un robot mòbil en entorns exteriors

Abstract

L’objectiu del present projecte és desenvolupar un mètode d’odometria visual amb propagació de l’error de primer ordre i aplicar-lo en un robot mòbil dotat d’estèreo visió i preparat per moure’s en entorns exteriors. En una primera fase es desenvolupa, en llenguatge de programació MATLAB, un algorisme d’odometria visual on s’extreuen punts d’interès comuns entre parells consecutius d’imatges obtingudes per les dues càmeres del robot. A partir dels punts d’interès i coneixent els paràmetres intrínsecs i extrínsecs de les càmeres es troben, per mitjà de triangulació, dos núvols de punts a l’espai que permeten obtenir els sis graus de llibertat del desplaçament del robot així com una estimació d’error de primer ordre. Finalment, per mitjà d’un procés iteratiu es van concatenant aquestes estimacions de desplaçament i l’error per tal d’obtenir la trajectòria del robot i la propagació de l’error. Els resultats obtinguts mostren pas a pas l’obtenció dels punts d’interès de les imatges, el càlcul dels núvols de punts i els gràfics finals de la trajectòria descrita i l’error comès. Aquests resultats s’extreuen de varies seqüències d’imatges obtingudes prèviament pel robot per a diferents condicions de navegació en entorns urbans. L’algorisme desenvolupat es tradueix al llenguatge de programació C++ i s’encapsula dins el marc de programari intermediari ROS per tal d’integrar-lo al robot. Amb els resultats obtinguts per mitjà del robot s’analitza el rendiment del mètode en condicions d’operació en temps real treballant directament amb el robot.