bakalářská práce

Inerciální snímače pro zpřesňování odometrie mobilních robotů

Autor práce: Ing. Zdeněk Lachnit

Ak. rok: 2006/2007

Vedoucí: Ing. Pavel Houška, Ph.D.

Oponent: Oponent bude zobrazen po zveřejnění jeho hodnocení.

Abstrakt:

Práce se zabývá návrhem a realizací inerciálního snímače použitelného pro zpřesňování odometrie. Snímač je navrhnžen jako soustava dvou akcelerometrů s mikrořadičem, který realizuje odečet zrychlení z akcelerometrů a jejich následné zpracování. Výstupem snímače jsou informace o dráze, rychlosti a zrychlení v měřených osách X a Y, vztažených k těžišti snímače.
V rešeršní části práce je rozebrán problém odometrie a inerciální navigace kolových podvozků mobilních robotů. Následuje analýza známých typů inerciálních snímačů, převážně se zabývající vlastnostmi MEMS akcelerometrů a gyroskopů. Poslední teoretická část práce se zabývá matematickými metodami potřebnými pro řešení problému snímače. V praktické části jsou popsány navržené a realizované snímače osazené MEMS akcelerometry. U jednotlivých snímačů je experimentálně ověřena jejich funkčnost a zhodnocena dosahovaná přesnost. Dále je popsána metodika a způsob kalibrace snímačů, která výrazně zvyšuje jejich přesnost. Je zde navržena metodika získávání rychlosti, dráhy a natočení z okamžitých zrychlení a úhlové rychlosti. Praktická realizace těchto metod je popsána v další části práce. Bylo v ní řešeno množství problémů tak, aby bylo dosaženo požadované okamžité přesnosti navrhovaných metod. Následuje popis software realizovaného pro experimentální ověřování vlastností snímačů a jejich kalibraci. Poslední část se zabývá možnosti použití snímače pro zpřesňování odometrie podvozků kolových robotů.

Klíčová slova:

Akcelerometr, gyroskop, odometrie, měření rychlosti, měření dráhy

Termín obhajoby

12.6.2007

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Aplikovaná informatika a řízení (B2370-00)

Složení komise

doc. Ing. Radim Farana, CSc. (předseda)
doc. Ing. Martin Halaj, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Anton Kachaňák, CSc. (člen)
doc. RNDr. Jindřich Klapka, CSc. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Šeminský, CSc. (člen)
Ing. Pavel Houška, Ph.D. (člen)