Ny metod hjälper robotar att hitta

I en ny avhandling från Högskolan i Halmstad och Institutionen för data- och informationsteknik på Chalmers i Göteborg har Ola Bengtsson tagit fram metoder för att förbättra självgående robotars förmåga att bestämma sin position. Detta görs genom matematiska algoritmer som matchar observationer med en inprogrammerad karta. Självgående mobila robotar används för att utföra uppgifter i industrin, som till exempel att hämta och lämna saker på en viss plats, och även för vakt- och övervakningsuppdrag. För att detta ska fungera måste roboten själv kunna bestämma sin position i den miljö där den är aktiv, så kallad självlokalisering. Nästan all självlokalisering för mobila robotar baseras på sensorer som används för att räkna antalet hjulrotationer. Genom omvandling till linjära för?yttningar och integration får man en positionsuppskattning för roboten. Ett problem är att fel i uppskattningarna, beroende på till exempel felaktiga sensorläsningar och kollisioner med omgivningen, ackumuleras med tiden eftersom de integreras. De robotar som använts i projektet är utrustade med lasersensorer som mäter avståndet till närmaste objekt i omgivningen. Mätningarna ger en observation som används för att lokalisera roboten enligt en karta som består av tidigare observationer av samma miljö. För att jämföra (matcha) observationen med kartan används en scan-matchningsalgoritm. Genom att roboten kontinuerligt observerar sin omgivning och kalibrerar sin position enligt en känd karta över omgivningen kan felen i positionsuppskattningarna stävjas. I sin avhandling ”Robust lokalisering av självgående robotar med hjälp av scan-matchningsalgoritmer i miljöer som förändras” har Ola Bengtsson tagit fram metoder för att bättre kunna utföra matchningarna i miljöer som förändras, samt bättre kunna uppskatta osäkerheten i matchresultaten hos de existerande algoritmerna. Att algoritmerna själva kan bedöma sina resultat är en förutsättning för att resultaten ska kunna kombineras med positionsuppskattningar från andra sensorsystem. Förbättringarna av algoritmerna påverkar inte bara robotens lokaliseringsförmåga utan också dess förmåga att själv utforska och kartlägga okända miljöer, vilket är användbart om en robot ska leta efter speciella saker i miljöer där den tidigare inte har varit. Avhandlingen försvarades den 12 maj på Högskolan i Halmstad. Ola Bengtsson är verksam vid Högskolan i Halmstad och vid Chalmers tekniska högskola, han nås på tel 035-16 74 85, 0733-12 12 81, e-post: ola.bengtsson@ide.hh.se -- Jorun Fahle Tel:+46 (0)31-772 25 56 jorun.fahle@chalmers.se Informationsavdelningen, Chalmers tekniska högskola, 412 96 Göteborg Public Relations and Press Office, Chalmers University of Technology, SE-412 96 Göteborg, Sweden www.chalmers.se