Pilns nosaukums: «Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts» projekts “Izkliedēta heterogēnu karšu apvienošana daudzu robotu sistēmās”.
Īstenošanas laiks: 01.11.2017.-31.10.2020.
Projekta zinātniskais vadītājs: A. Ņikitenko
Projekta izpildītāji no MISIK: I.Andersone
Mērķis: izstrādāt izkliedētu karšu apvienošanas ietvaru heterogēnām daudzu robotu sistēmām, paplašinot iepriekš izstrādātu sistēmu heterogēnu robotu gadījumam. Mērķa sasniegšanai tiks veiktas sekojošas galvenās aktivitātes:
1. Heterogēnas daudzu robotu sistēmas izveide, kurā katrs robots ir spējīgs patstāvīgi sastādīt apkārtējās vides karti.
2. Heterogēnu karšu apvienošanas algoritma izveide un tā realizēšana paplašināta karšu apvienošanas ietvara programmatūras prototipā.
3. Izkliedēta heterogēnu karšu apvienošanas ietvara realizācija un validācija daudzu robotu sistēmā.
Galvenā pētījuma projekta inovācija būs pilnībā izstrādāts un validēts karšu apvienošanas ietvars izkliedētām heterogēnām daudzu robotu sistēmām. Ietvars būs pielietojams dažāda tipa robotu karšu apvienošana izkliedētā veidā un atbalstīs gan homogēnu, gan heterogēnu karšu apvienošanas algoritmu izmantošanu, no kuriem vismaz viens algoritms tiks izstrādāts projekta ietvaros. Projekta rezultāts būs arī izstrādāta un turpmākiem pētījumiem un demonstrācijām izmantojama heterogēna daudzu robotu sistēma.
Projekta pirmo deviņu mēnešu laikā ir veikts plānošanas darbs daudzu robotu sistēmas izstrādei un uzsākta heterogēnu karšu apvienošanas metodes izstrāde. Projekta izpildes laikā ir detalizēti analizētas esošās robotu karšu sastādīšanas metodes un identificētas visplašāk izmantotās robotu karšu sastādīšanai izmantotās aparatūras konfigurācijas, kā arī noskaidroti uz doto brīdi lielākie šķēršļi sekmīgai savstarpēji atšķirīgu karšu apvienošanai.
Balstoties uz robotu karšu tipu analīzi, projekta ietvaros tiks izmantoti sekojoši karšu veidi:
- Augstas precizitātes metriskas kartes. Šis un nākamais karšu veids tika izvēlēts, jo metriskas un konkrēti aizņemtības režģu kartes ir visuniversālākais un vides informāciju vispilnīgāk attēlojošais karšu veids. Augstas precizitātes metriskās kartes sastādīs robots, kas ir aprīkots ar lāzera sensoru (LIDAR). LIDAR ir augstas precizitātes sensors, kurš plaši tiek izmantots robotu karšu sastādīšanā, tomēr tā cena ir relatīvi augsta un ievērojami paaugstina robota izmaksas.
- Zemas precizitātes metriskas kartes. Tās sastādīs, izmantojot ultraskaņas sensoru, kas robotikā tiek plaši pielietots tā zemās cenas un vienkāršās izmantošanas dēļ. Tomēr ultraskaņas sensora īpašību dēļ sastādīto karšu precizitāte ir ievērojami zemāka nekā ar cita veida sensoriem, piemēram, LIDAR.
- Iezīmju kartes, kurās tiek izgūtas līniju un stūra punktu iezīmes. Šīs kartes tiks iegūtas, izmantojot robotu ar Kinect kameru – Kinect kameras ir lētas, tomēr ar tām ir iespējams sastādīt augstas precizitātes 3D kartes. Salīdzinot ar LIDAR sensoriem, to uztveres attālums ir mazāks un tām ir šaurāks uztveres leņķis.
Projekta rezultāti:
- Veikta algoritmu izpēte līniju un stūra punktu iezīmju izguvei no metriskām kartēm un analizētas esošās iespējas iezīmju karšu pārveidošanai metriskās aizņemtības režģu kartēs.
- Izstrādāts neironu tīklos balstīts algoritms, kas ir paredzēts automātiskai aizņemtības režģu karšu precizitātes novērtēšanai.
- Izstrādāts karšu apvienošanas algoritms asimetriskai heterogēnu aizņemtības režģu karšu apvienošanai.
- Sagatavots un iesniegts zinātnisks raksts “Heterogeneous Map Merging: State of the Art” A2IC 2018 konferencei. Ņemta dalība A2IC konferencē Barselonā 2018. gada novembrī.
- Publicitātes aktivitātes: uzstāšanās “Eiropas Zinātnieku nakts 2018” ietvaros ar populārzinātnisku prezentāciju “Heterogēnu karšu apvienošana daudzu robotu sistēmās”, video par pēcdoktorantūras pētījuma projekta tēmu (video saite IKSA Research Lab Youtube kanālā: https://www.youtube.com/watch?v=_lj4tLYAA_Y).
- Dalība Eiropas komisijas konferencē un tīklošanās pasākumā ICT 2018 2018. gada decembrī Vīnē.
Informācija atjaunota 05.02.2019.
Projektu finansē/projekta veids: ERAF, valsts budžeta finansējums, RTU
