Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: Souza, Anderson Abner de Santana
Orientador(a): Gonçalves, Luiz Marcos Garcia
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15192
Resumo: This work introduces a new method for environment mapping with three-dimensional information from visual information for robotic accurate navigation. Many approaches of 3D mapping using occupancy grid typically requires high computacional effort to both build and store the map. We introduce an 2.5-D occupancy-elevation grid mapping, which is a discrete mapping approach, where each cell stores the occupancy probability, the height of the terrain at current place in the environment and the variance of this height. This 2.5-dimensional representation allows that a mobile robot to know whether a place in the environment is occupied by an obstacle and the height of this obstacle, thus, it can decide if is possible to traverse the obstacle. Sensorial informations necessary to construct the map is provided by a stereo vision system, which has been modeled with a robust probabilistic approach, considering the noise present in the stereo processing. The resulting maps favors the execution of tasks like decision making in the autonomous navigation, exploration, localization and path planning. Experiments carried out with a real mobile robots demonstrates that this proposed approach yields useful maps for robot autonomous navigation
id UFRN_7bfafe169e41293e9e7723dd786a90c9
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15192
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Souza, Anderson Abner de Santanahttp://lattes.cnpq.br/2563070123322776http://lattes.cnpq.br/1562357566810393Alsina, Pablo Javierhttp://lattes.cnpq.br/3653597363789712Pedrosa, Diogo Pinheiro Fernandeshttp://lattes.cnpq.br/3276436982330644Tonidandel, Flaviohttp://lattes.cnpq.br/5331230734386657Santana, André Macêdohttp://lattes.cnpq.br/5971556358191272Gonçalves, Luiz Marcos Garcia2014-12-17T14:55:05Z2013-02-182014-12-17T14:55:05Z2012-08-03SOUZA, Anderson Abner de Santana. Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação. 2012. 103 f. Tese (Doutorado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15192This work introduces a new method for environment mapping with three-dimensional information from visual information for robotic accurate navigation. Many approaches of 3D mapping using occupancy grid typically requires high computacional effort to both build and store the map. We introduce an 2.5-D occupancy-elevation grid mapping, which is a discrete mapping approach, where each cell stores the occupancy probability, the height of the terrain at current place in the environment and the variance of this height. This 2.5-dimensional representation allows that a mobile robot to know whether a place in the environment is occupied by an obstacle and the height of this obstacle, thus, it can decide if is possible to traverse the obstacle. Sensorial informations necessary to construct the map is provided by a stereo vision system, which has been modeled with a robust probabilistic approach, considering the noise present in the stereo processing. The resulting maps favors the execution of tasks like decision making in the autonomous navigation, exploration, localization and path planning. Experiments carried out with a real mobile robots demonstrates that this proposed approach yields useful maps for robot autonomous navigationEste trabalho apresenta um novo método de mapeamento de ambientes com robôs móveis com informações tridimensionais para navegação. Muitas abordagens de mapeamento 3D, usam o método em grade de ocupação, o que resulta no uso de muito recurso computacional tanto na construção como no armazenamento desses mapas. A presente pesquisa apresenta o mapeamento 2,5-D em grade de ocupação-elevação, a qual é definida como uma representação discreta, onde cada célula armazena uma probabilidade de ocupação, a altura do espaço mapeado e a variância desse valor de altura. Essa representação permite que um robô móvel tenha a ciência se um lugar do seu ambiente está ocupado por um obstáculo e qual a altura desse obstáculo. Dessa forma, ele pode decidir se é possível navegar sobre o obstáculo ou não, de acordo com suas habilidades motoras. As informações sensoriais necessárias para construir o mapa são providas por um sistema de visão estéreo, o qual foi modelado através de uma robusta análise estatística, considerando os ruídos presentes no processamento estéreo. Os mapas resultantes favorecem a execução de tarefas como tomadas de decisões na navegação autônoma, exploração, localização e planejamento de caminhos. Experimentos práticos reais mostram que o método de mapeamento apresentado é útil para a navegação de robôs autônomosapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFRNBRAutomação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicaçõesgrade de ocupação-elevaçãovisão estéreomodelagem probabilística2.5-D occupancy-elevation gridstereo visionprobabilistic modelingCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAMapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAndersonASS_TESE.pdfapplication/pdf3250611https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15192/1/AndersonASS_TESE.pdf4e87cd6efd2a74f4715e56d6e2aa0064MD51TEXTAndersonASS_TESE.pdf.txtAndersonASS_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain211589https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15192/6/AndersonASS_TESE.pdf.txt20a051ae309aee572ef0d2aa2583cbe2MD56THUMBNAILAndersonASS_TESE.pdf.jpgAndersonASS_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6292https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15192/7/AndersonASS_TESE.pdf.jpg6bb889ff60892a88f65b3c635e8f5cc7MD57123456789/151922017-11-02 07:10:26.887oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15192Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T10:10:26Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação
title Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação
spellingShingle Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação
Souza, Anderson Abner de Santana
grade de ocupação-elevação
visão estéreo
modelagem probabilística
2.5-D occupancy-elevation grid
stereo vision
probabilistic modeling
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação
title_full Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação
title_fullStr Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação
title_full_unstemmed Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação
title_sort Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação
author Souza, Anderson Abner de Santana
author_facet Souza, Anderson Abner de Santana
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2563070123322776
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1562357566810393
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Alsina, Pablo Javier
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3653597363789712
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Pedrosa, Diogo Pinheiro Fernandes
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3276436982330644
dc.contributor.referees3.pt_BR.fl_str_mv Tonidandel, Flavio
dc.contributor.referees3ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees3Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5331230734386657
dc.contributor.referees4.pt_BR.fl_str_mv Santana, André Macêdo
dc.contributor.referees4ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees4Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5971556358191272
dc.contributor.author.fl_str_mv Souza, Anderson Abner de Santana
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gonçalves, Luiz Marcos Garcia
contributor_str_mv Gonçalves, Luiz Marcos Garcia
dc.subject.por.fl_str_mv grade de ocupação-elevação
visão estéreo
modelagem probabilística
topic grade de ocupação-elevação
visão estéreo
modelagem probabilística
2.5-D occupancy-elevation grid
stereo vision
probabilistic modeling
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.subject.eng.fl_str_mv 2.5-D occupancy-elevation grid
stereo vision
probabilistic modeling
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description This work introduces a new method for environment mapping with three-dimensional information from visual information for robotic accurate navigation. Many approaches of 3D mapping using occupancy grid typically requires high computacional effort to both build and store the map. We introduce an 2.5-D occupancy-elevation grid mapping, which is a discrete mapping approach, where each cell stores the occupancy probability, the height of the terrain at current place in the environment and the variance of this height. This 2.5-dimensional representation allows that a mobile robot to know whether a place in the environment is occupied by an obstacle and the height of this obstacle, thus, it can decide if is possible to traverse the obstacle. Sensorial informations necessary to construct the map is provided by a stereo vision system, which has been modeled with a robust probabilistic approach, considering the noise present in the stereo processing. The resulting maps favors the execution of tasks like decision making in the autonomous navigation, exploration, localization and path planning. Experiments carried out with a real mobile robots demonstrates that this proposed approach yields useful maps for robot autonomous navigation
publishDate 2012
dc.date.issued.fl_str_mv 2012-08-03
dc.date.available.fl_str_mv 2013-02-18
2014-12-17T14:55:05Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T14:55:05Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SOUZA, Anderson Abner de Santana. Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação. 2012. 103 f. Tese (Doutorado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15192
identifier_str_mv SOUZA, Anderson Abner de Santana. Mapeamento robótico 2,5-D com representação em grade de ocupação-elevação. 2012. 103 f. Tese (Doutorado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15192
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15192/1/AndersonASS_TESE.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15192/6/AndersonASS_TESE.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15192/7/AndersonASS_TESE.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 4e87cd6efd2a74f4715e56d6e2aa0064
20a051ae309aee572ef0d2aa2583cbe2
6bb889ff60892a88f65b3c635e8f5cc7
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1797777770042884096