Xá định vị trí ho robot trong nhà sử dụng một amera

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Xác định vị trí cho robot nhà sử dụng camera DƯƠNG QUỐC HÙNG hungduongquoc45@gmail.com Ngành Kỹ thuật máy tính Giảng viên hướng dẫn: TS Ngơ Lam Trung Viện: Công   GVHD HÀ NỘI, 6/2020 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132159131000000  Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn:   Đề tài luận văn: robot   Chuyên ngành:  Mã số HV: CA170383   20        Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐỀ TÀI LUẬN VĂN     LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin gửi lời cám ơn chân thành tới thầy cô cán giảng dạy trường đại học Bách Khoa Hà Nội, thầy cô môn kỹ thuật máy tính khoa kỹ thuật máy tính truyền thơng tận tình bảo, giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu khoa học trường Các thầy cô không dạy kiến thức, phương pháp làm việc nghiên cứu khoa học, mà giúp đỡ chúng em trưởng thành sống Em xin gửi lời tri ân chân thành tới thầy Ngơ Lam Trung ln nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện tốt giúp em nghiên cứu suốt q trình thực tập phịng thí nghiệm CSLAB 505 – Tòa nhà B1 đại học Bách Khoa Hà Nội Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn tới gia đình, bạn bè giúp đỡ, động viên thời gian em học tập nghiên cứu trường Hà Nội, tháng năm 2020 Dương Quốc Hùng Viện CNTT&TT ĐH Bách Khoa Hà Nội TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ài:     Khóa: 2017A  TS Ngơ Lam Trung      Mapping) Xây   Mục đích nghiên cứu    -   camera Đối tượng phạm vi nghiên cứu      Phương pháp nghiên cứu                                           :  Tìm    Tìm       Simultaneous localization and mapping)  Tìm   Tìm            Xây        nhà     Ký  MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 10 1.4 Phương pháp nghiên cứu 10 CHƯƠNG LÍ THUYẾT XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ THUẬT TỐN PTAM 11 2.1 Cơ sở lí thuyết xác định vị trí 11 2.2 Hệ thống PTAM 11 2.2.1   11 2.2.2  toán SLAM PTAM 11 2.2.3  12 2.2.4 Theo dõi (Tracking) 12 2.2.5  15 2.3 PTAM với hệ điều hành ROS 18 2.3.1  18 2.3.2 OS 21 2.3.3  24 2.4 Xây dựng thử nghiệm định vị cho robot nhà dùng PTAM 30 2.4.1  30 2.4.2 Xây  34 2.4.3  38 2.4.4  41 2.4.5  45 2.4.6  47 CHƯƠNG KẾT LUẬN 52 3.1 Những công việc hoàn thành 52 3.2 Kết thử nghiệm 52 3.3 Những hạn chế thuật toán PTAM 52 3.4 Chú ý sử dụng ethzasl_ptam 53 3.5 Hướng phát triển đồ án tương lai 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.2.1: Hoạt động luồng ánh xạ 15 Hình 2.3.1: Sơ đồ khối hệ điều hành ROS 19 Hình 2.3.2: Sơ đồ tương tác node topic 20 Hình 2.4.1: Camera yokoo 35 Hình 2.4.2: Thơng tin bus usb camera 35 Hình 2.4.3: Thơng tin camera 36 Hình 2.4.4: Danh sách topic 37 Hình 2.4.5: Hình ảnh rgb từ camera 37 Hình 2.4.6: Hình ảnh đa mức xám từ camera 38 Hình 2.4.7: Hình ảnh hiệu chỉnh camera 39 Hình 2.4.8: Giao diện hiệu chỉnh camera 39 Hình 2.4.9: Hiệu chỉnh camera 40 Hình 2.4.10: Kết hiệu chỉnh camera 40 Hình 2.4.11: Chạy node ptam 41 Hình 2.4.12: node rqt_reconfigure 42 Hình 2.4.13: Khởi tạo khung hình 42 Hình 2.4.14: Khởi tạo khung hình 43 Hình 2.4.15: Bản đồ Feature mặt phẳng 43 Hình 2.4.16: Vị trí mặt phẳng di chuyển camera 44 Hình 2.4.17: Bản đồ 3D vị trí camera features 44 Hình 2.4.18: Cửa sổ vlsam/preview 46 Hình 2.4.19: Hiển thị đường rViz 47 Hình 2.4.20: Khoảng cách đơn vị đồ 48 Hình 2.4.21: Bản đồ 3D vị trí 48 Hình 2.4.22: Vị trí camera điểm 48 Hình 2.4.23: Bản đồ features map trường hợp camera hướng lên trần 49 Hình 2.4.24: Bản đồ 3D vị trí camera điểm 50 Hình 2.4.25: Bản đồ 3D vị trí camera vị trí 50 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ROS Ros Operating System  GPS Global Positioning System  GNSS Global Navigation Satellite  System IPS Indoor Positioning System  PTAM Parallel Tracking And Mapping  SLAM Simultaneous Localization And H         Mapping CPU Central Processing Unit  CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề                obo   obot      Global Positioning System) GPS            ,        t        GPS   xác cao  - IPS)                            1.2 Mục đích nghiên cứu                  nhà                   camera