Využití nástroje ROS pro řízení autonomního mobilního robotu

Abstract

Tato práce se zabývá vytvořením lokalizačního a navigačního systému mobilního robota pro vnitřní prostředí pomocí frameworku ROS. Stručně je zde představen projekt, v rámci kterého diplomová práce vznikla, a jeho cíle. V rešeršní části je v krátkosti popsán ROS framework, simulační prostředí Gazebo a senzory, kterými robot disponuje. Následuje vytvoření modelu robota a simulačního prostředí, v němž jsou vyzkoušeny lokalizační, navigační a další rutiny. V experimentální části je provedeno testování senzorů a popsáno využití jejich výstupů. Následně jsou upraveny a otestovány algoritmy ze simulace na reálném robotovi. V závěru jsou popsány vytvořené vzdělávací minihry. Hlavním výstupem této práce je funkční stavový automat, který umožňuje manuální ovládání, zadávání cílů pro navigaci a v případě potřeby zajistí autonomní nabití robota.

This thesis deals with the development of localization and navigation system of a mobile robot for an indoor environment based on ROS framework. The project, ROS framework, and Gazebo simulation environment are briefly described in the theoretical survey section alongside sensors that the robot is equipped with. This is followed by the creation of a model of the robot and a simulation environment in which localization, navigation, and other routines are tested. In the experimental section, the sensors are tested, and the usage of their output is described. Subsequently, algorithms from the simulation are modified and tested on the real robot. In the end section are created educational mini-games described. The main outcome of this thesis is a functional state machine that allows to manually control the robot, give the goal position for navigation and if needed, takes care of autonomous charging of robot.