Continuous Collaborative Mapping in Unknown Environments: A Multi-Robot System Approach

Kuupäev

2024

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

Viide