Continuous Collaborative Mapping in Unknown Environments: A Multi-Robot System Approach
Kuupäev
2024
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Tartu Ülikool
Abstrakt
Navigating and exploring unknown terrains remains a critical challenge within the
field of mobile robotics. Achieving rapid and consistent exploration is crucial for the
prompt generation of precise maps. This thesis introduces a cutting-edge distributed
exploration system utilizing a multi-robot fleet. This innovative system is crafted to
facilitate continuous exploration in unexplored areas by implementing a novel dronebased
communication relay method. Additionally, it enables the synthesis of an integrated,
comprehensive global map, providing crucial, rapid insights for human operators into
the explored areas. The effectiveness of this system has been thoroughly evaluated
through a series of simulated experiments encompassing various trials. These evaluations
underscore the system’s capability in smoothly conducting exploration tasks, notably
overcoming delays traditionally linked to communication challenges.
Kirjeldus
Tundmatul maastikul navigeerimine ja selle uurimine on endiselt kriitiline väljakutse
mobiilse robootika valdkonnas. Kiire ja järjepidev uurimine on oluline täpsete kaartide
kiireks koostamiseks. Käesolevas väitekirjas tutvustatakse tipptasemel hajutatud uuringusüsteemi,
mis kasutab mitut robotit hõlmavat laevastikku. See uuenduslik süsteem
on loodud selleks, et hõlbustada pidevat uurimistegevust uurimata aladel, rakendades
uudset droonidel põhinevat kommunikatsioonivahetuse meetodit. Lisaks võimaldab see
luua integreeritud, tervikliku globaalse kaardi, mis annab inimoperaatoritele olulise ja
kiire ülevaate uuritud piirkondadest. Selle süsteemi tõhusust on põhjalikult hinnatud
mitmete simuleeritud katsete abil, mis hõlmavad erinevaid katseid. Need hindamised
rõhutavad süsteemi võimet sujuvalt teostada uurimisülesandeid, eriti ületades viivitusi,
mis on tavapäraselt seotud kommunikatsiooniprobleemidega.
Märksõnad
Multi-Robot Systems, Autonomous Exploration, Collaborative Mapping, Simultaneous Localization and Mapping (SLAM), Mobile Robotics, Robotic Fleet Management