Autonomní navigace v jednoduchém terénu

Abstract

An important ability for light terrain outdoor navigation of an UGV (Un- manned Ground Vehicle) is traversability detection. We focus on creating an evaluation layer for move_base package, which is part of ROS (Robot Operating System), using a lidar sensor. After sorting measured points into grid cells of the costmap, we calculate the traversability of each cell. For this calculation, we have proposed three different functions - the difference between the maximum and minimum point heights, variance of point heights and computation of eigenvalues of the covariance matrix. We tested the pro- posed functions in selected real-world situations with respect of operation usability. As a result, the robot is able to reach a given location in light terrain based on the resulting costmap, preferring paths with lower terrain roughness.

Důležitou schopností pro možnost navigace autonomního robota v jedno- duchém venkovním terénu je rozpoznání průjezdnosti. Zaměřujeme se na vy- tvoření hodnotící vrstvy pro plánovací balíček move_base, který je součástí ROS (robotického operačního systému), a to za použití lidaru. Naměřené body nejprve rozdělíme do políček hodnocené mapy a následně ohodnotíme průjezdnost každého políčka. Pro ohodnocení políček jsme navrhli tři různé funkce - rozdíl maximální a minimální výšky bodu, rozptyl výšek bodů a výpočet vlastních čísel kovarianční matice. Navržené funkce jsme otesto- vali ve vybraných skutečných situacích a porovnali s ohledem na využitelnost v reálném provozu. V jednoduchém terénu je tak robot na základě vypočte- ných hodnot schopen dojet na zadané místo, přičemž preferuje trasy s menší hrubostí terénu.